Magyar Acélszerkezeti Szövetség lapja Journal of the Hungarian Steel Structure Association

2010 VII. évfolyam 4. szám

Fotó: Somogyi Imre

Magyar Acélszerkezeti Szövetség lapja – Journal of the Hungarian Steel Structure Association

Hőhasznosító kazán acélszerkezetének szerelése (Cikk a 46. oldalon)

A TARTALOMBÓL:

www.magesz.hu

• A gyomaendrődi Hármas-Körös-híd átépítése

• Kitekintés a kínai óriás acélhidakra • A gyártás jó kezekben van • Trapézlemez gerincű tartók beroppanási ellenállásának meghatározása • Say törvénye és a marketing • Szolnoki gyalogoshíd • Pályázati felhívások

I. TÁJÉKOZTATÓ AZ ELNÖKSÉGI ÜLÉSRŐL A MAGÉSZ elnöksége 2010. szeptember 22-én a Rutin Kft.-nél (7200 Dombóvár, Bajcsy-Zs. u. 45.) tartotta ülését. Az ülést Markó Péter elnök vezette. Az alábbi témákat tárgyalták meg:

I. Ajánlások megfogalmazása a következő év Munkatervének elkészítéséhez ¨ A tagdíj mértéke 2011-ben Tagdíjfizetési rendszerünk jónak bizonyult. A mértékén – 2 év kihagyással – 2008-ban változtattunk, és jelenlegi gazdálkodásunk mellett úgy tűnik, hogy 2011-ben nem szükséges változtatni. Végleges döntést a 2011 áprilisában összehívandó közgyűlésünk hoz. ¨ Elnökségi ülések Javaslat helyszínekre: 2011. március BME 2011. június DAK 2011. szeptember Weinberg ’93 Kft. 2011. december MVAE, Budapest ¨ Közgyűlés Április: 2011-ben tisztségviselők választására nem kerül sor, ezért csak az évi rendes közgyűlést hívjuk össze . ¨ Szakmai konferenciák, rendezvények 2011-ben JAVASLATOK: – Az „Acélfeldolgozási és acélépítési konferencia” – a korábbi elnökségi döntés értelmében – kétévenként kerül megrendezésre. A konferenciasorozat következő rendezvénye 2011 májusában esedékes. Az elnökség döntése alapján a Dunaújvárosi Főiskolán rendezzük. Előzetesen javasolt program: • BME szakmai előadás. • Szolnoki gyalogoshíd. • Margit híd rekonstrukciója. • M 43 híd (tervezés-kivitelezés). • Százhalombattai erőmű G3 blokk kivitelezése. Tagjainktól örömmel veszünk további jelentkezéseket előadásra.

– Október: Szimpóziumot tartunk minden évben. A 2011-ben tartandó rendezvény témája a 2011. márciusi elnökségi ülésen kerül megfogalmazásra. – November: Fémszerkezeti Konferencia a MAGÉSZ, a Magyar Könnyűszerkezetes Szövetség (MKE) és az ALUTA rendezésében. – December: MAGÉSZ évzáró rendezvény. ¨ Munkaterv – 2011 Részletezésére a következő elnökségi ülésen kerül sor.

II. Egyéb témák megtárgyalása ¨ Pénzügyi tájékoztatás Az előterjesztett kimutatást az elnökség elfogadta. Az ECCS megküldte a 2010. évi tagsági díj számláját (3000 euro). A számla összegét átutaltuk. ¨ Tagfelvétel Felvételét kéri a MAGÉSZ tagjai sorába dr. Kovács Nauzika egyetemi docens (BME Hidak és Szerkezetek Tanszéke). Az elnökség a felvételi kérelmet elfogadta. ¨ Kizárás Zsíros Róbert egyéni tagunk nem fizette a 2010. évi tagdíjat, és a hozzánk bejelentett címről ismeretlen helyre távozott. Az elnökség döntése értelmében Zsíros Róbert tagságát megszüntetjük. ¨ A Rutin Kft. tájékoztatása Az elnökség köszönetét fejezte ki a tájékoztatásért és elismerően nyilatkozott a gyártócsarnokokban látottakért.

Acélszerkezetek 2010/4. szám

Szövetségi hírek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Association News . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1 1

Hírek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . News . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2 2

A MAGÉSZ pályázati felhívásai „Acélszerkezeti Nívódíj” „Acélszerkezeti Diplomadíj” . . . . . . . . . .

3

A Gyomaendrődi Hármas-Körös-híd átépítése . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Reconstruction of the Hármas-Körös bridge at Gyomaendrőd . . . . . . . . . . . . .

4 4

Kitekintés a kínai óriás acélhidakra Tudósítás a 2009. évi hidászmérnöki tanulmányútról . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 Fotóriport a CET építéséről . . . . . . . . . . 26 Photo Report on the Construction Works ot CET . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 Say törvénye és a marketing . . . . . . . . . 30 Say’s Paradoxon and the Marketing . . . . 30 Trapézlemez gerincű tartók beroppanási ellenállásának meghatározása . . . . . . . . 34 Patch loading resistance of girders with corrugated webs . . . . . . . . . . . . . . . 34 Az ország legkisebb Langer-tartós vasúti ívhídja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 Hőhasznosító kazán (HRSG) telepítése a Dunamenti Erőműben . . . . . . . . . . . . . 46 Erection of a Heat Recovery Steam Generator (HRSG) in Powerplant Dunamenti” . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 Vezetés. Vezet, és…? . . . . . . . . . . . . . . . . 50 I Lead, You Lead, he Leads… . . . . . . . . . 50 Hidrogén által okozott repedések keletkezése különböző típusú acélok hegesztett kötéseiben . . . . . . . . . . . . . . . 54 KASZ 2010 – VII. Kecskeméti Acélszobrászati Szimpozion . . . . . . . . . . 62 Eredményes volt a 14. sz. Fémszerkezeti Konferencia . . . 66 Kihajlásbiztos merevítővel merevített szerkezetek – analízis, tervezés és szabványok – . . . 70 Buckling Restrained Braced Frame (BRBF) structures – analysis, design and provisions – . . . . 70 „Rozsdásodó acél” egy budapesti irodaház dísze . . . . . . . . . 77 „A gyártás jó kezekben van” . . . . . . . . . . 78 Szolnoki „Tiszavirág” gyalogos-kerékpáros híd . . . . . . . . . . . . . 84 Teljes gázzal! Gyártási idő csökkentése a Siemens-turbinagyárban . . . . . . . . . . . 90 MONTI huzaltüskés felülettisztító technológia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92


1

Í R EK H ÍREK HÍR ¨ A Magyar Szabványügyi Testület közleménye Az Online Szabványkönyvtár demóverziója elérhető és ingyenesen kipróbálható az MSZT honlapján: www.mszt.hu A Magyar Szabványügyi Testület (MSZT) a nemzeti szabványok gyors és teljes körű elérhetősége érdekében többéves fejlesztő munkával, elsőként a világon létrehozta, és 2011-től szándékában áll működtetni a magyar nemzeti szabványok Online Szabványkönyvtárát. Az Online Szabványkönyvtár megvalósítja a szabványokkal kapcsolatos ismeretszerzés esélyegyenlőségét, mivel az interneten keresztül, egyéni jelszóval bárhonnan, bármikor elérhetővé, továbbá – megfelelő könyvtári taglétszám esetén, egyenlő és mérsékelt költségszintű, közös teherviseléssel – közkinccsé válhat a teljes nemzeti szabványállomány és a Szabványügyi Közlöny. A demóverzió tartalmazza az Online Szabványkönyvtár célkitűzéseit, használatának módját, a szabványok mintaoldalaira való átlépést a Szabványjegyzékről, és a Szabványügyi Közlöny aktuális számát. Honlap: www.mszt.hu Bővebben: Pongrácz Henriette szerkesztőbizottsági titkár, MSZT Tel.: 456 6806

¨ Szerkezetkész a jövő év Kecskeméten Bár nem csak Magyarországon, hanem Európa szinte mindegyik részén az év legveszélyesebb időszaka acélszerkezet-gyártás szempontjából a január és a február, a KÉSZ Ipari Gyártó Kft. kecskeméti acélszerkezetgyárában 2011 első negyedévére már most van munka jócskán. 2010 utolsó hónapjaiban megújult, és úgy szakmailag mint üzletpolitikailag is sikerorientált vezetés állt a cég élére, akik három új projekt elnyerésével indították ténykedésüket, melyek megalapozzák 2011 első negyedévének termelését. A három projekt mind különböző funkciójú szerkezet gyártását jelenti (van közöttük hullámvasút, növényfeldolgozó valamint erőművi szerkezet is), ez is azt bizonyítja, hogy a KÉSZ Ipari Gyártó Kft. nem előre kitalált rendszereket, hanem egyedi igényeket, technológiai szükségleteket elégít ki a nemzetközi piacon. Minden munka külön tervezési és gyártási feladatot, eltérő projekt-menedzsmentet jelent. „A KÉSZ Csoport meghatározó, stratégiai pillére az acélszerkezetgyártás. A kecskeméti gyár több száz munkavállalónak és családjaiknak jelent biztos munkahelyet és megélhetést. Többek között ez is olyan felelősség, mely arra késztet minket, hogy kiváló minőségben és határidőre teljesítsük nemzetközi partnereink igényeit.” – mondta Hujber Richárd, a KÉSZ Ipari Gyártó Kft. ügyvezető igazgatója.

2

A cég vezetésére a KÉSZ Csoport igazgatósága Markó Pétert és Hujber Richárdot kérte fel, ötvözve ezzel a sokéves szakmai tapasztalatot és a fiatalos lendületet. A KÉSZ Ipari Gyártó Kft. 2010 november 1-jétől kettős ügyvezetéssel működik. ¨ Lincoln Electric – hegesztési különdíj Lincoln Electric – a minőségi hegesztési és vágási megoldások területén világszerte vezető szerepet betöltő leginnovatívabb vállalat – a legérdekesebb és legeredetibb hegesztési termék különdíját kapta Sosnowiecben, Közép- és Kelet-Európa legnagyobb hegesztési kiállítása, a WELDING Nemzetközi Hegesztési Vásár alkalmával. A jutalmazott termék – Production Monitoring 2 TM – a hegesztési iparág legfejlettebb hegesztési adatgyűjtési és monitoring eszköze, mely a PowerWave (R) és Speedtec (R) berendezések használata során lehetővé teszi a hegesztési műveletek és folyamatok szinte mindenre kiterjedő ellenőrzését. Lincoln Electric world leader in providing the most innovative, cost-effective, quality welding and cutting solutions was rewarded for the most interesting and original product and solution for the welding industry during the International Welding Fair ExpoWELDING, the biggest welding industry event in Central and Eastern Europe. Rewarded product – Production Monitoring 2TM – is the welding industry´s most advanced weld data collection and monitoring tool on the PowerWave(R) and Speedtec(R) equipment, designed to allow fabricators to analyze and improve their welding operations and processes.


A MAGÉSZ PÁLYÁZATI FELHÍVÁSAI A Magyar Acélszerkezeti Szövetség meghirdeti az

A Magyar Acélszerkezeti Szövetség meghirdeti az

„ACÉLSZERKEZETI NÍVÓDÍJ”

„ACÉLSZERKEZETI DIPLOMADÍJ”

pályázatot

pályázatot

A pályázat célja A kiemelkedő szakmai színvonalon megvalósult acélszerkezeti termékek, építmények alkotóinak (tervezők, gyártók, kivitelezők) erkölcsi elismerése. Pályázhat Magyarországon bejegyzett társaság vagy vállalkozó, elkészült és 2010. évben átadott, Magyarországon saját erőforrással gyártott acélszerkezettel. A szerkezet nem lehet alkatrész jellegű. Egy cég több, a felhívást kielégítő pályázat benyújtására jogosult. Tervezők, gyártók és kivitelezők önállóan vagy együttesen is pályázhatnak. Önálló pályázat esetén a másik két résztvevőt meg kell jelölni. A pályázat jellege Országos, nyilvános, egyfordulós. A pályázat tartalmi és formai követelményei: – összefoglaló a pályázó adataival, tömör témaleírás, a díjra terjesztés rövid indoklása; – a szerkezet rövid bemutatása, alkalmazott anyagok, gyártás- és szerkezettechnológia; – tervező megnevezése, tervezés bemutatása, alkalmazott módszer, szoftver stb.; – műszaki-gazdasági paraméterek, megvalósítási idő; – mellékletként: vázlatok, fényképek, minőséget tanúsító iratok, referenciák, szakvélemény, vevő véleménye, szaklapcikk stb. becsatolása; A benyújtott pályázat a három oldal terjedelmet nem haladhatja meg.(a mellékletek terjedelme nincs korlátozva). A pályázatot a MAGÉSZ elnökségi ülésén 5–10 perces, vetített előadásban is be kell mutatni. Az értékelés szempontjai a hazai és külföldi referenciák alapján: – újszerűség, – esztétikai követelmények kielégítése, – minőség, – műszaki színvonal, – gazdaságosság. Évente egy első díj ítélhető oda, a II. és III. helyezett oklevélben részesül. Beadási határidő: 2011. február 8. A pályázatokat 1 példányban az alábbi címre kérjük eljuttatni: MAGÉSZ Magyar Acélszerkezeti Szövetség 1161 Budapest, Béla út 84. További információ: Dr. Csapó Ferenc, Telefon/fax: 1/405-2187; 30/946-0018 E-mail: [email protected] Honlap: www.magesz.hu

A diplomadíj célja A MAGÉSZ Magyar Acélszerkezeti Szövetség figyelemmel kíséri a hazai szakmai utánpótlás alakulását. Az acélipar hazai fejlődése egyre több felsőfokú képesítéssel rendelkező ipari szakembert igényel. A szakember-utánpótlás hosszú távú megoldásának egyik alapvető feltétele az acélszerkezeti szakma rangjának visszaállítása, emelése. A MAGÉSZ Diplomadíj az előbbi törekvés egyik megjelenési formája. A díj azoknak a mérnökhallgatóknak adományozható, akik szakdolgozatukat, illetve diplomatervüket – a MAGÉSZ tagvállalatainak profiljába eső témában – kiemelkedő színvonalon készítették el. A Diplomadíj, a kezdő szakemberek anyagi támogatása mellett, elsősorban magas szakmai elismerés, illetve lehetőség a szakmai elismerés korai megszerzésére (a díjnyertesek pályázati munkáját szakmai lapunkban, a MAGÉSZ „Acélszerkezetek”-ben közzé tesszük). Pályázati feltételek • Felsőfokú intézményben 2010-ben, vagy 2011. február 15-ig megvédett, jeles (5) minősítésű diplomamunka/szakdolgozat és az intézmény javaslata. • A diplomamunka/szakdolgozat tárgya legyen kapcsolatos az acélszerkezetekkel, feleljen meg a tagvállalatok profiljának. • A diplomamunka/szakdolgozat és a konzulens támogatásával ellátott pályázati űrlap határidőre való benyújtása a felsőoktatási intézmény szervezeti egységénél. A pályázat benyújtása A diplomamunkát/szakdolgozatot és a kitöltött pályázati űrlapot az intézmény MAGÉSZ által felkért szervezeti egységénél kell benyújtani legkésőbb 2011. február 18-ig. A • • •

benyújtás helyei BME, Hidak és Szerkezetek Tanszék, Miskolci Egyetem, Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék, Pécsi Tudományegyetem, PM. Műszaki Kar, Gépszerkezettan Tanszék.

Az ellbírálás kiemelt szempontjai • a probléma megoldásának újszerűsége, • valamely rutinfeladat magas szintű, egyéni megoldása, • a probléma innovatív megközelítése. A pályázat elbírálása Az intézmények által rangsorolt pályázatok végső sorrendjét a MAGÉSZ Elnöksége határozza meg. A döntésről minden pályázó írásos értesítést kap legkésőbb 2011. március 31-ig. A MAGÉSZ Diplomadíj díjai • MSc Diplomamunka vagy Egyetemi Diplomamunka Díj: 120 000 Ft pénzjutalom + MAGÉSZ egyéni tagság, mely az első két évben tagdíjmentes. • BSc Diplomamunka vagy Főiskolai Szakdolgozat Díj: 80 000 Ft pénzjutalom + MAGÉSZ egyéni tagság, mely az első két évben tagdíjmentes. Jelentkezési lap: www.magesz.hu

A díjakat a nyerteseknek a MAGÉSZ éves közgyűlésén ünnepélyes keretek között adjuk át. MAGÉSZ elnöksége


3

Molnár János tervező Pál Gábor igazgató Speciálterv Kft.

A GYOMAENDRŐDI HÁRMAS-KÖRÖS-HÍD ÁTÉPÍTÉSE RECONSTRUCTION OF THE HÁRMAS-KÖRÖS BRIDGE AT GYOMAENDRŐD Ez év júniusában adták át a közúti forgalomnak a Gyomaendrődi Hármas-Körös-hidat. A meglévő alépítmények felhasználásával készült hídszerkezet mederhídja ortotrop pályalemezes, alsópályás, acél ívhíd. Az acél mederhíd szerelése és úsztatása egyedi módon a korábban elkészült vasbeton ártéri híd pályáján történt. A hídszerkezet elkészült, az építést képes beszámolóval mutatjuk be.

ELŐZMÉNYEK, KORÁBBI HÍDSZERKEZETEK A 46. számú főúton Gyomaendrőd közelében a Hármas-Körös felett 1913ban létesült az első híd. A medernyílás kéttámaszú, két főtartós, csonka szegmens alakú, alsópályás, szegecselt, rácsos acélszerkezet volt, míg az ártéri hidak folytatólagos többtámaszú, négy főtartós, alulbordás, monolit vasbeton lemezszerkezetek. Az 50 m támaszközű, szegmensíves, rácsos főtartós mederszerkezetet 1944ben felrobbantották, majd először faszerkezetű hídprovizóriummal, majd 1946-ban két főtartós, alsópályás, szegecselt, rácsos acélszerkezetű típusprovizóriummal építették újjá. A megnövekedett forgalmi igények miatt 1953-ban elvégezték az ártéri hidak szélesítését és erősítését. 1968-ban a mederhíd felszerkezetét ismét átépítették: ezúttal felsőpályás, vasbeton pályalemezzel együttdolgozó, feszített acél főtartókból álló öszvérszerkezet épült. A leromlott állapotú, ártéri vasbeton hidakat 1985-ben szabadon vezetett kábeles feszítéssel erősítették meg hossz- és keresztirányban egyaránt. Napjaink forgalmi igényeinek és követelményeinek a meglévő szerkezet már nem felelt meg sem teherbírási, sem geometriai szempontból, ezért a Magyar Közút Kht. megbízásából 2003-ban a Heed Acélszerkezeti Kft. a híd átépítésére tanulmánytervet, majd 2005-ben engedélyezési tervet készített. Az építési engedély a mederhíd esetében alsópályás, öszvérszerkezetű ív-

4

The new Hármas-Körös birdge at Gyomaendrőd was opened to the trafic in june of 2010. The new structure is built on the old abutments. The span above the river is a tied arch steel bridge with ortotropic deck. The steel river bridge was assembled and moved to its final position on the surface of the new concrete side bridge. The structure has been constructed and the building process is showed by photographic summaries.

hídra, míg az ártéri hidak esetében folytatólagos, többtámaszú, öszvér gerendahídra szólt, a meglévő alépítmények megtartásával. Az engedélyezési terv szerint az új felszerkezet az eredeti híddal párhuzamos, ideiglenes jármokon épült volna meg. A szerelés alatt a forgalom a régi hídon haladhatott volna. Az új felszerkezet elkészülte után a forgalom átterelésével vált volna bonthatóvá a régi szerkezet. A fejgerendák, illetve az új hídfők megépítését követően rövid zárásokkal, keresztirányú behúzásokkal került volna helyére az új híd. A Nemzeti Infrastruktúra Fejlesztő Zrt. megbízásából tárgyi híd átépítésének kivitelezését a Strabag–Közgép2008 Konzorcium nyílt közbeszerzési

eljáráson nyerte el. A Konzorcium a kiviteli tervek elkészítésével a Speciálterv Kft.-t bízta meg.

KIVITELI TERVEK KÉSZÍTÉSE Mederhíd Az új híd kiviteli terveinek az elkészítésére az alapot a korábbi engedélyezési terv szolgáltatta, mely 8,50 m széles, biztonságos, kétsávos közlekedésre alkalmas kocsipályát és kétoldali gyalogosjárdák tervezését írta elő. A közúti híd teherbírása az ÚT 2-3.401-2004. Útügyi előírás szerinti „A” jelű teher (80 t).

1. kép: A Gyomaendrődi Hármas-Körös-híd 2008 decemberében


2. kép: Ortotrop acél pályalemezes, acélpályás mederhíd keresztmetszete

A kiviteli tervezés során Gyomaendrőd Város Polgármesteri Hivatala részéről további igényként merült fel a hídon kerékpáros-forgalom számára kerékpárút átvezetése. Tervezőnek a vonatkozó Útügyi Műszaki Előírásoknak megfelelő keresztmetszeti kialakítást úgy kellett megterveznie, hogy az így adódó, jelentősen szélesebb felszerkezet továbbra is a meglévő, keskeny alépítményekre támaszkodjon. Az átvezetés lehetséges változatait megvizsgálva kétoldali, egyirányú kerékpárút kialakításával a szimmetrikus keresztmetszeti elrendezés mellett döntöttek. A felszerkezetet az engedélyezési tervben szereplő keresztmetszethez képest jelentősen, mintegy 3,00 mrel kellett szélesíteni, mely szélesítés még szimmetrikus kialakítás esetén is számos nehézséget jelentett. A tervezési sebesség, Gyomaendrőd közelsége, a Hármas-Körös mértékadó árvízszintje és a hajózási űrszelvény jelentette hossz-szelvényi kötöttségeknek való megfelelés meghatározták mind a kialakítandó hossz-szelvényt, mind a szerkezeti magasságot, amelyet tovább nehezített a választott építési technológia. Ez ugyanis további magassági kötöttséget jelentve szükségessé tette, hogy a hídfők mögött meglévő lehajtó rámpákat az építés idejére a 46-os főút forgalma számára terelőútként használják fel: vagyis magassága nem változhatott. A keresztmetszet szélességi méretének további növekedése, valamint a meglévő alépítmények teherbírása az engedélyezett szerkezet újragondolá-

sát igényelték, melynek következtében a mederhíd felszerkezete kéttámaszú, alsópályás ívhíd maradt, azonban nem együttdolgozó vasbeton pályával, hanem kisebb önsúlyú, ortotrop acél pályalemezzel. Végül a mederhíd acélsúlya mindössze 270 t lett. A főtartók a keresztmetszeti méret növekedése és a meglévő alépítmény méretének kötöttsége miatt az engedélyezési tervben szereplő megoldással ellentétben a felszerkezet széléről a kocsipálya és a kerékpáros járdakonzol közé kerültek át. Esztétikai szándékból a függesztőrudak az ívre merőlegesen csatlakoznak, vagyis sugárirányúra lettek kialakítva. A rudak felül a zárt keresztmetszetű ívből kinyúló diafragmához, alul a merevítőtartóhoz hegesztett csomólemezhez csapokkal kerültek rögzítésre. A rudak HALFEN-DEHA típusúak, a csomólemezekhez történő kapcsolat

egyedi elemként gyártott öntvényvillákon és csapokon keresztül történik. A párhuzamos ívtartókat 4 darab felső keresztkötés kapcsolja össze, a keresztkötések alsó éle alatti legkisebb szabad magasság 7,66 m. Az ívtartók és a keresztkötések között merevítő rácsozás került elhelyezésre. Az íves főtartók az úttengellyel párhuzamosak, a kereszttartók erre merőlegesek, melyek osztásköze 3,00 + 14x3,05 + 3,00 m. A 14 mm vastag acél pályalemezt egymástól 300 mm-re lévő, 10 mm vastag, trapéz alakú hosszbordák merevítik, melyeknek magassága 260 mm. A kereszttartók magassága 695– 785 mm között változik, követve az útpálya keresztirányban tetőszelvényű kialakítását. A kereszttartók a hídtengelyre merőlegesek, alsó övük 400 mm széles, R = 160 mm sugarú lekerekítéssel kapcsolódnak a hossztartó alsó övéhez.

ÁRTÉRI HIDAK Az ártéri hidak felszerkezete folytatólagos, többtámaszú, két főtartós, monolit vasbeton lemez. A Mezőtúr felőli ártéri híd hatnyílású, míg a Gyomaendrőd felőli ártéri híd háromnyílású szerkezet, az eredeti szerkezettel megegyező támaszkiosztással. Az új vasbeton felszerkezet geometriáját a minimális önsúlynak megfelelően kellett megválasztani, így a vasbeton felszerkezet a geometriai méretek és az önsúly minimalizálásának alárendelve készült. A keresztmetszeti kialakítás érdekessége, hogy a konzolok hossza a bordák tengelyétől 4,05 m, a bordák tengelytávolsága pedig 5,10 m. E szokatlan kiosztásra a meglévő keskeny alépítményekhez való alkalmazkodás miatt volt szükség. A pályalemez vastagsága a főtartók között 24–28 cm, míg a konzolos szakaszon 20–45 cm között változik.

3. kép: Bordás lemez kialakítású vasbeton ártéri hidak keresztmetszete


5

4. kép: Tervezett oldalnézet a mederhíd környezetében

A csatlakozó töltésszélesítés megtámasztása miatt szükséges volt a meglévő hídfők szélesítése. Ezt az alapozási és egyéb költségek, valamint az építési idő minimalizálása céljából a hídfők új szerkezeti gerendájával egybeépülő, egyedi vasbeton szerkezettel oldottuk meg. A kialakítás lényege, hogy a meglévő keskeny hídfők párhuzamos szárnyfalainak és térdfalainak magasításából

a hídfők végénél konzolosan nyújtottunk ki merőleges szárnyfalakat. E megoldással elkerülhetővé vált a rendkívül költséges alépítmény-szélesítés. Az ártéri szerkezetekkel együtt a teljes szerkezet nyílásbeosztása: 17,66 + + 4x17,67 + 17,66 + 48,00 (acél mederhíd) + 16,33 + 16,34 + 16,33 m, a hídszerkezet teljes hossza 220,50 m. A felszerkezet teljes szélessége 13,80 m.

5. kép: A munkaterület a bárkahíddal

6


HELYSZÍNI ÉPÍTÉSI MUNKÁK A meglévő felszerkezetek bontásához szükséges engedélyt 2009. június 11én, míg az új felszerkezetek kivitelezési munkáinak megkezdéséhez szükséges eltérési engedélyt és kiviteli terv jóváhagyást 2009. július 10-én adta ki a Nemzeti Közlekedési Hatóság.

Az átépítés ideje alatt a 46. sz. főút forgalmát fenn kellett tartani, ezért Kivitelező egy forgalmi sáv átvezetésére alkalmas bárkahidat telepített, és elkészítette az ártérben a hozzá kapcsolódó ideiglenes utakat is. Az ideiglenes terelőutak vonalvezetését a meglévő rámpákhoz igazodóan terveztük. A Hármas-Körös ezen szakaszán elhanyagolható a hajóforgalom, továbbá a békésszentandrási duzzasztó révén a vízszint állandó az év jelentős részében. A bontás a mezőtúri oldal ártéri hídjának felszerkezetével kezdődött. Eközben készült a meglévő mederhíd kiúsztatásához, kitolásához szükséges kitolópálya a Gyomaendrőd felőli ártéri hídon. A mederhidat kiúsztatását, kitolását követően elbontották, majd a Gyomaendrőd felőli ártéri felszerkezet is elbontásra került. A vasbeton hidakat darabolással kiemelve távolították el, majd a pillérek tetejének visszavésése következett. A meglévő alépítmények jelentősen keskenyebbek, mint az új felszekezetek, így azokon fejgerendák építésére volt szükség. Az ártéri hidaknál mindössze teherelosztó, új fejgerendák készültek, és a vasbeton felszerkezetet alakítottuk ki extra konzolhosszakkal. A mederpillérnél azonban szükség volt az ívszerkezet alatti alátámasztásra, ezért jelentős konzolhosszú, egyedi fejgerendát terveztünk. Az ártéri hidak és az egyéb vasbeton szerkezetek a Strabag MML Kft. kivitelezésében készültek. A fejgerenda készítésével párhuzamosan zajlott az ártéri hidak zsaluzása és vasszerelése. A meder felőli „ártéri” nyílás valójában már a folyó felett hidal át, így annak zsaluzatát alátámasztó, áthidaló szerkezetek építésére volt szükség. A medepillérrel párhuzamosan levibrált csőcölöpökön és acél kereszttartókon, a parton pedig szintén csőcölöpökre alapozott, vasbeton alaptesten támaszkodó, I800-as acéltartók képezték a zsaluzat oszloprendszerének az alátámasztó szerkezeteit.

6. kép: A régi mederhíd kiúsztatása 1080 tonnás bárkára telepített állványrendszeren

7. kép: A mederpillér átalakítása megkezdődött

MEDERHÍD GYÁRTÁSA A mederhíd acélszerkezetét a KÖZGÉP Zrt. budapesti telephelyén gyártották. A darabolás után az elemek illesztése következett. Az ív zárt, szekrényes kialakítással készült, alsó övén átvezetett csomólemez a merőleges diafragmákon keresztül adja át a függesztőrudak terhét az ívszerkezetre. A merevítőtartó gyártási egységei a keresztmetszetet négy részre osztották. A szélső elemek a nyitott mere-

8. kép: Elkészült mederpillér-fejgerenda és a mögötte bezsaluzott ártéri vasbeton híd


7

9. kép: Ívszerkezet gyártási egysége: látható a zárt „doboz” szerkezet, függesztőrúd csomólemez, diafragma és kereszttartó csonk

11. kép: Gyártási egységek próbaillesztései a KÖZGÉP Zrt. sosorksári telephelyén

10. kép: Ív belső kialakítása: függesztőrúd csomólemez és diafragmái

13. kép: Ívcsonk a végkereszttartó gyártási egységén

vítőtartóval, járdakonzollal és kereszttartó csonkokkal készültek és a két közbenső pályatáblához csatlakoznak. Az összes gyári és helyszíni végleges illesztés hegesztett. Mindössze a behúzáskor alkalmazott ideiglenes merevítések egyes kapcsolatai készültek csavarozva. A merevítőtartó legbonyolultabb gyártási egysége a végkereszttartós elem az ívbekötéssel. A zárt keresztmetszetű ív fogadó „csonkjának” lemezei a pályalemezt átlyukasztva készültek. A merevítőtartó alsó övét folytatólagosan átvezettük a zárt „doboz” szerkezetű ívcsonkon, így a közbenső kereszttartóknál magasabb végkereszttartónak az alsó övét ez alá futtathattuk. A több térbeli irányból is igénybe vett, így belülről is erősen merevített, zárt szerkezeti elem gyártási sorrendjét és statikai megfelelőségét a gyártási és a tervezési szempontok folyamatos összehangolásával, mintegy iteratív munkával lehetett kialakítani.

8

12. kép: Gyártási egység emelése, látható a merevítő- és kereszttartó-kialakítás

14. kép: Ívcsonk a statikai modellben (3d héjmodell)


15. kép: Végkereszttartó gyártási egység emelése, a hossz-metszet mutatja a kereszttartó-kiosztást, látható a sugárirányú függesztőrudak első csomólemeze

16. kép: Végkereszttartó gyártási egységek próbaillsztése hátulról, ideiglenes emelési pontok és mozgatáskori ideiglenes erőbevezetések merevítéseivel és a zárt „doboz” ívcsonkkal

HELYSZÍNI SZERELÉS A helyszíni szerelést az időközben elkészült, Mezőtúr felőli, vasbeton ártéri hídon (mederpillér melletti 4–6. nyílások) lehetett végrehajtani. A szokatlan szerelőtér és az acélhíd mozgatása közbeni többletterhekre a vasbeton hidakat méreteztük. A kis nyílású lágy vasalású, vasbeton szerkezetet a technológiai terhekből adódó többletterhekre, mint mértékadó állapotra némi többlet betonacél felhasználásával alkalmassá lehetett tenni az érintett nyílásokban. Az acélhíd merevítőtartójának összeillesztése teljes egészében a vasbeton hídon történt, az ívek szállítási egységeit viszont előbb a hidak melletti ártéren állították össze a felső kereszttartókkal merevített egységre, majd mobil darukkal egyben emeltek az összeillesztett merevítőtartóra. Az íveket ideiglenes segédoszlopok támasztották alá az illesztővarratok elkészítésének idejére.

17. kép: Acélhíd szerelése a vasbeton ártéri hídon

18. kép: Alulnézet: a szállítási egységek helyszíni illesztése, ívcsonk

19. kép: Függesztőrudak előkészítve, Halfen-rudak gyártott, egyedi fejekkel


9

20. kép: Ívek ideiglenes jármokkal alátámasztva, helyszíni illesztések készülnek

21. kép: Elkészült ívek és merevítéseik, a függesztőrudak egy része nyomásnak ellenálló oszloppal kiváltva

22. kép: A betolás idejére behelyezett, ideiglenes, nyomott oszlopok

BEÚSZTATÁS

23. kép: Az ideiglenes oszlopbekötés a függesztőrudak csomólemezéhez alkalmazkodik

10

Az új mederhíd számára szerelőtér és betolópálya a mezőtúri oldal új ártéri hídján, a medernyílás melletti (4–6.) nyílásokban készült. Az új mederhíd betolása, tehát a megépített vasbeton híd pályasíkja feletti betolópályához igazodva történt, és a hídszerkezet beúsztatását követően sülylyesztéssel került tervezett helyére. A mederhidak kiúsztatás előtti emelése


(2,22 m) és beúsztatás utáni sülylyesztése (mezőtúri oldalon: 2,69 m, gyomaendrődi oldalon: 2,93 m) hidraulikus emelősajtók és acél máglyatartók segítségével történt. A beúsztatást a korábban már a meglévő felszerkezet eltávolításánál is alkalmazott, 1080 t teherbírású kavicsuszály segítségével hajtották végre. A teherátadást, illetve átvételt az uszály ballasztolásával: vízzel történő elárasztásával majd kiszi-

vattyúzásával végezték. Az ívszerkezetet mintegy harmadáig konzolosan kitolták a meder főlé, hogy a bárka alá állhasson. Ezen állapot elviselésére a felszerkezetet statikai rendszerét megváltoztatva, kvázi rácsos tartóssá alakítva tettük alkalmassá. Betoláskor az alátámasztások környezetében a húzott függesztőrudakat nyomásnak ellenálló, nagyobb inerciájú csövekre cserélték. A csövek csavarozottan kapcsolódtak a függesztőrudak csomólemezeihez, azokat a végleges pozícióban egyesével szabályozottan cserélték a függesztőrudakra. A betolás valójában egy, a pályalemez alatt végrehajtott húzással történt. További erősítésként a nyitott szelvényű, végkereszttartó lett ideiglenes, ferde „rácsrudakkal” megerősítve a toláskor fellépő vízszintes erők felvételére.

24. kép: Az elkészült mederhíd felszerkezete ívhídként szokatlan statikai állapotban: maximális konzolhosszal kitolva a bárka aláúsztatására vár

A mederhíd mozgatásának technológiai tervezését a CÉH Zrt., míg az acél felszerkezet építési állapotoknak megfelelő közvetlen erősítését, ideiglenes állapotainak statikai ellenőrzését és a közvetlenül csatlakozó acél segédszerkezetek tervezését a Speciálterv Kft. végezte.

25. kép: Az úsztatás irányítása a mederpillérről, illetve a jelentős magasságkülönbség miatt magas máglyázás

26. kép: Szerkezet már a bárkán, indul a beúsztatás


11

SZABÁLYOZÁS, BEFEJEZŐ MUNKÁK A beúsztatás után a felszerkezet sarukra süllyesztése a jelentős magasságkülönbség miatt több napot vett igénybe. A végleges magassági pozíció után a nyomásnak ellenálló ideiglenes oszlopok függesztőrudakra cseréje következett, majd pedig a függesztőrudak beszabályozása. A szabályozást a fejek manuális állításával (feszítés, engedés) és nyúlásmérő bélyegek alkalmazásával kontrollálva hajtották végre. Végül a sarukon lévő híd pályájának szigetelése, befejező festési munkái kezdődtek, azonban az összes befejező munka a közeli tél miatt 2009. évben teljes mértékben nem készültek el. Télre a bárkahidat a vízügy kérésére a téli üzem és az esetleges jeges ár miatt el kellett bontani, a közúti forgalmat a szerkezetkész felszerkezetre terelni. Az acél mederhídon a téli forgalom félpályán folyt, majd tavasszal nyílt mód a teljes befejezésre. A kész hidat végül 2010. június 1-jén adták át a közúti forgalomnak.

AZ ELKÉSZÜLT HÍD Az acél szerkezet színére Tervező több javaslatot is tett, internetes portálon szavazni is lehetett a javasolt színekről. A tervezői szándék – több látványos külföldi példa alapján – az egyedi acélszerkezet kiemelésével akarta volna a műtárgyat „megmutatni”. Végül a Beruházó, Vállalkozó és a Mérnök döntése értelmében „rezeda” (RAL 6011) szín került kiválasztásra, mely jól rejti a szerkezetet. A nappali fényben tükröződő passzív szín kvázi „eltünteti” az acélszerkezetet, ennek esetleges előnyeként a minimális környezeti dominanciát fogadhatjuk el. A hídra a kerékpáros sávot megvilágító közvilágítást terveztünk, a kerékpárosokat segédkorlátok védik az acélszerkezetnél az ívvállal való ütközéstől. A kész hidat szépen rejti a környezet fákkal benőtt, parti élővilága. A régi alépítmények felhasználása nem szembetűnő, e gazdaságos megoldás nem vált a híd megjelenésének hátrányára, annak megjelenése hasonlóvá vált az első építéskori, 1914-es szerkezeti kialakításhoz. Fotók:

12

Speciálterv Kft. (Pál Gábor)

27. kép: Korabeli hídszerkezet, látványterv és a helyére került új híd

RÉSZTVEVŐK Építtető: Nemzeti Infrastruktúra Fejlesztő Zrt., 1134 Budapest, Váci út 45. Tervező: Speciálterv Kft., 1031 Budapest, Nimród u. 7., www.specialterv.hu Generálkivitelező: SK-2008 Konzorcium Strabag-MML Kft./Közgép Zrt. Acélszerkezet: Közgép Zrt., 1239 Budapest, Haraszti út 44.


28. kép: A helyére került új hídszerkezet

30. kép: A híd a mezőtúri oldalról

29. kép: Az elkészült mederhíd

31. kép: Elkészült acél ívszerkezet az útpályáról

32. kép: A kész híd az endrődi oldalról


13

Hajós Bence hidászmérnök Magyar Közút Nonprofit Zrt.

KITEKINTÉS A KÍNAI ÓRIÁS ACÉLHIDAKRA Tudósítás a 2009. évi hidászmérnöki tanulmányútról 2009 májusában a Közlekedésfejlesztési Koordinációs Központ szervezésében hidászmérnöki tanulmányúton ismerkedhettünk meg a kínai hídépítéssel. A tanulmányút ötletét és időpontját az IABSE „Recent Major Bridges” munkaértekezlet és az ahhoz kapcsolódó hidász tanulmányút adta. A közúti szakszolgálattól tíz hidászmérnök vehetett részt ezen a különleges úton, a szervező főhidász nélkül. A Híd- és Szerkezetépítők Nemzetközi Egyesületének kínai csoportja konferenciát szervezett, hogy bemutassák és népszerűsítsék a kínai hídépítés elért eredményeit. A választott cím bizony méltó a kínai hídépítéshez, valóban a világ hídépítésének élére álltak alig másfél évtized alatt, s világosan látszik céljuk, hogy valamennyi létező kategóriában elhódítsák a legnagyobb, leghosszabb, leg… címet.

2009. május 11-én reggel kezdődött a konferencia Sanghajban, a Tongji Egyetemen. A konferencián 223 regisztrált résztvevő 21 előadást hallgathatott meg. A hazai előadókon kívül volt öt meghívott külföldi előadó is. A kétnapos konferencia programjában volt két hídlátogatás (Lupu és Sutong). Választható módon szerveztek a konferenciához kapcsolódóan egy rövidebb (3 napos) és egy hosszabb (8 napos) hídtúrát is, azonban mi saját szervezésben látogattuk végig 9 nap alatt a hidakat, természetesen az egyéb látnivalókat is útba ejtve. A konferencián elhangzott előadások anyagát a helyszínen könyv formában is kiosztották. A hazai előadók a kínai hídépítés általános áttekintése mellett részletes beszámolókat tartottak az aktuális hídépítésekről és a programban érintett szerkezetekről, melyek között több világrekord is található.

A KÍNAI TANULMÁNYÚT KRÓNIKÁJA Az első nap délutánján buszokkal meglátogattuk a Lupu hidat. Sanghajt kettészeli a Huangpu folyó, ami a városközponttól csupán 15 km-re torkollik bele a Jangce vizébe. A Huangpu a kereskedőváros ütőere, hiszen ezen zajlik az árukereskedelem jelentős hányada. A folyó jobb partján fekvő Pudong városrész kiépülése egyben Sanghaj világvárossá fejlődésének is a szimbóluma. Itt épültek fel azok a felhőkarcolók, amelyek a város jelképévé váltak a szintén itt álló TV-toronnyal együtt. A folyón a közelmúltig csak komppal lehetett átkelni, az első hidat 1991-ben adták át a forgalomnak. A Nanpu híd ferde kábeles főnyílása 423 m, ez volt Kínában az első 400 m fölötti ferde kábeles híd, de építésekor, a világrangsor előkelő, harmadik helyét foglalta el [6]. Két pilonja „H” formájú. A híd megjelenését igen jellegzetessé teszi a hozzá csatlakozó feljáró hídrész, ami teljes kör alaprajzban, csigavonalban emelkedik a mederhíd magasságába, irányonként 3–3 forgalmi sávval. Minthogy a folyón biztosítani kell az óceánjárók közlekedését is, valamennyi Huangpu-híd pályaszintje a parton álló házak 8–10. emeletének magasságában vezet. A második Huangpu-híd, a Yangpu híd csupán két évvel később, 1993-ban készült el. A ferde kábeles híd főnyílása 602 m, ez volt az első 600 m fölötti ferde kábeles híd Kínában. A jellegzetes piros színű, fordított „Y” formájú pilonok tartják a ferde síkban lévő kábeleket. A harmadik híd időrendben a Xupu híd, 1997-ben épült, 590 m főnyílással. A ferde kábeles szerkezet pilonjai „A” formájúak. Míg az első két hídon 6–6, ezen 9 forgalmi sáv vezet keresztül. Negyediknek készült el a Lupu híd 2003-ban, eltérő szerkezeti rendszerrel. Az egyetlen Huangpu-ívhíd 550 mes támaszköze 2008-ig világrekord volt. (Ekkor az elsőséget a szintén kínai, 552 m-es Caotianmen vette át.)

14

Az IABSE konferencia megnyitója Sanghajban

Az ötödik híd Shaghaiban a Minpu híd, ami még építés alatt állt a tanulmányút idejében, ugyanis 2009. december 30-án adták át a forgalomnak. Az első kétszintes, ferde kábeles híd főnyílása 708 m. A konferencia második napjának részeként elutaztunk a Sutong hídhoz. Az 1088 m támaszközű Jangce-híd a világ legnagyobb ferde kábeles hídja. A híd mellett igen értékes látogatóközpontot építettek interaktív kiállítással, ahol nyomon követhetjük a hídépítés valamennyi lépését. A hidat 2008-ban adták át a forgalomnak. A híd hatalmas dimenzióinak érzékeltetésére a látogatóközpont parkjában elhelyezték a híd több elemének pontos mását. Így többek között bele lehet sétálni a 2,5 m átmérőjű cölöpök acélcsöveibe, fel lehet mászni a híd keresztmetszetének egy darabjára, vagy bele lehet bújni a kábelek piloncsúcsi lehorgonyzó tömbjébe. Május 13-án reggel buszokkal kiutaztunk a kikötőbe, hogy hajóval folytassuk utunkat. Sanghaj épülő, új tengeri


kikötőjét a partoktól mintegy 32 km-re lévő szigetcsoportra (Xiaoyangxiang) tervezték, hogy ne legyen gond a nagy merülésű óceánjárók közlekedésével. A kikötő közúti kiszolgálására épített tengerszoros-híd, a Donghai híd, ami az első jelentősebb, tenger fölötti hídszerkezet Kínában. Május 14-én megtekintettük a részben építés alatt lévő Zhoushan-szigetre vezető hídsorozatot. Zhoushan és a kontinens közötti kapcsolat hídsorozata öt hídrészből áll. Ennek első tagja egy előre gyártott vasbeton gerendahíd, a 220 m hosszú (1.) Cengang híd, három 50 m-es főnyílással. A második híd a 810 m hosszú (2.) Xiangjiaomen híd, melynek kiékelt övű, vasbeton szekrény keresztmetszetű főnyílása 150 m. A harmadik a (3.) Taoyaomen híd. A 2005-ban elkészült ferde kábeles szerkezet főnyílása 580 m. A híd teljes hossza 880 m. A 158 m magas pilonok „A” formájúak. A Zhoushanra vezető hídsor negyedik és ötödik tagja utunk idején még építés alatt állt, 2009. december 25-én adták át a forgalomnak. A negyedik nagy hídszerkezet a (4.) Xihoumen híd. A japán Akasi Kaikio utáni ezüstérmes híd támaszközei: 578 + 1650 + 6x60 m. A kontinensre vezető ötödik, egyben leghosszabb hídszerkezet a (5.) Jintang híd. A 21 029 m hosszú átkelőnek három hajózásra is szánt szakasza van. A főhíd acél, szekrény keresztmetszetű ferde kábeles szerkezet, melynek főnyílása 620 m. A keleti hajóút hídszerkezete 122 + 216 + +122 = 460 m nyílású vasbeton gerenda, a nyugati hajóút szerkezete pedig 87 + 156 + 87 = 330 m nyílású vasbeton gerenda. A közbenső nyílások mérete változó, a leghosszabb szakaszon 60 m. Május 15-én komppal átkeltünk a kontinensre, és megtekintettük a Hangzhou Bay hidat. A világ leghosszabb hídja 35 673 m. A fő hajózó nyílása egy ferde kábeles hídrész 448 m legnagyobb nyílással. A déli hajózó nyílása egy pilonos ferde kábeles híd 318 m legnagyobb nyílással. A köztes hídrész jellemző támaszköze 70, illetve 50 m. Ezeket a vasbeton szekrény keresztmetszetű gerendákat előre gyártották és egyben emelték a helyükre (emelési tömegük 2260, illetve 1350 tonna volt). A tengerszoros közepén autópálya-pihenőt is terveztek. A 12 000 m2 területű, cölöpökre emelt szigetre külön csomóponti ág-hidakat építettek. Május 16-án Ningbo-ban megtekintettünk még két, kisebb hidat a Fenghua folyó fölött. Az első egy építés alatt lévő vasúti híd volt. Itt ismét betekinthettünk egy építési munkába. A hídszerkezet „CFST” ívhíd, azaz betonnal töltött acél cső ívhíd (Conrete Filled Steel Tube), ez a sokfelé látott, igen népszerű szerkezettípus. A másik híd szin-

tén CFST ívhíd, de különleges és látványos megjelenését az adja, hogy az ívszerkezet térbeli háromövű, összekötő keresztrudakkal, és ezekre van befüggesztve a kocsipálya. Délutánra megérkeztünk Hangzhouba. A várost kettészelő Qiantang folyón több látványos híd áll. Először egy ferde kábeles hídon keltünk át, a 3. Qiantang-hídon. Az egyszerű oszloppilonokra függesztett kábelek a hídtengelyben kötnek be a pályaszerkezetbe. A kilencedik híd Kína egyik újabb büszkesége. A Jiangdong híd teljes hossza 4332 m, két egyforma függőhídszakasza van, 260 m főnyílással. Különlegessége, hogy a főtartó kábel síkja a függőlegessel 1:4,5, azaz 12,5 fokos szöget zár be. Ennek érdekében ugyan a teljes pályaszerkezetet állványon kellett szerelni, de ismét egy világrekordot érhettek el vele. A 47 m széles hídon irányonként 4–4 forgalmi sáv van. Délután az 1. Qiantang-hídon (30,1945 120,1347) keltünk át, ami az első acélhíd a folyó felett. Az emeletes szerkezetű, rácsos hídon alul a vasút, felül a közút vezet át. Megtekintettük az ezzel szomszédos 4. Qiantang-hidat is. Az emeletes pályaszerkezetű ívhíd 11 ívszerkezetű nyílása közül a két főnyílás 190 m, a kisebbek 85 m támaszközűek. A hidat két 1300 kN teherbírású, 700, illetve 650 m támaszközű kábeldaru segítségével szerelték. Az ívszerkezet itt is CFST rendszerű. Május 17-én Nanjingba utaztunk, ahol megtekintettük a város három Jangce-hídját. A (1.) Nanjing Jangce-híd az első Jangce-híd Nanjingban, óriási áldozatok árán, 1968-ban készült el. A híd felépítése évszázadokon át teljesen elképzelhetetlen volt. Építéstörténete is igen viharos, felépülte egybeesik Kína és a Szovjetunió politikai szakításával, eltávolodásával. Az bizonyos, hogy a híd építését orosz szakemberekkel kezdték el, a kínai hídtörténet azonban a hidat kizárólagos kínai teljesítménynek tartja. A kétszintes, rácsos gerendaszerkezet alsó szintjén két vasúti vágány, az emeleten irányonként két-két forgalmi sáv és gyalogjárdák vezetnek át. A legnagyobb szabad nyílása 160 m. A vasúti híd hossza 6 772 m, a közútié 4 588 m, ezekből a tíznyílású, rácsos mederszerkezet hossza 1 576 m. A legnehezebb feladat az alapozás elkészítése volt, a legmélyebb vasbeton keszon 54,87 m mélységű volt. A 2. Nanjing híd 33 évvel később, 2001-ben készült el. A korszerű ferde kábeles híd legnagyobb nyílása 628 m. A hídon irányonként három-három forgalmi sáv vezet át. Az „A” alakú, vasbeton pilonokat a pályaszint felett – utalva a híd sorszámára – két vízszintes keresztkötés merevíti. A 3. Nanjing hidat 2005-ben adták át, a ferde kábeles hídszerkezet főnyílása 648 m.

Térbeli háromövű ívhíd Ningbo-ban

Vasúti betonnal töltött acélcső ívhíd („CFST”) építés közben


15

Sorrend szerint a következő híd, a vasúti Dashengguan híd. A híd hossza, a feljárószakaszokkal együtt 9273 m. A folytatólagos, rácsos mederszerkezet teljes hossza 1615 m, az ívszerkezetű főnyílás támaszköze 336 m. A hídszerkezeten hat vasúti vágány vezet át. Már építés alatt van a következő Jangce-híd is, ami a 4. Nanjing híd nevet kapta. Az épülő függőhíd főnyílása 1418 m lesz, a híd teljes hossza pedig 28 996 m. A mederszerkezet támaszközei rendre: 166 + 417 + 1418 + +357 + 122 = 2 480 m. Az acél szekrény keresztmetszetű merevítőtartó magassága 3,5 m, szélessége 38,8 m. A pilonok magassága 229,4 m. [7]

Az első Jangce-híd Nanjingban Nanjing 2. Jangce-híd

NANPU HÍD (Sanghaj 1.)

A Nanpu híd Sanghaj első állandó hídja a Huangpu folyó fölött, egyben a Putong városrész kiépítésének első jelentős beruházása. A 8346 m hosszú híd 1991. december 1-je óta szolgálja a közlekedést. A ferde kábeles mederhíd támaszközei: 76,5 + 94,5 + + 423 + 94,5 + 76,5 m. Az öszvérszerkezetű merevítőtartó

16

szélessége 30,35 m. Keresztmetszetileg hat forgalmi sáv és egy-egy gyalogjáró kapott helyet rajta. Az enyhén tört „H” formájú, 150 m magas vasbeton pillérekbe liftet építettek. Négyszer 22 pár kábel tartja a hidat. A pillérek alapozását 900 mm átmérőjű acélcsövekkel készítették. A spirál alaprajzú feljáróhíd miatt sárkánynak is hívják a hidat. [8]


Nanpu híd Sanghajban

YANGPU HÍD (Sanghaj 2.)

A második Huangpu fölötti híd csupán 2 év és 5 hónapnyi építés után, 1993. szeptember 15-én készült el. A híd teljes hossza 8354 m. A mederhíd támaszközei: 99 + 144 + 602 + 144 + 99 m. A piros, 200 m magas, vasbeton pilonok gyémánt formájúak (fordított „Y” a pályaszint alatt szűkülő lábakkal). Négyszer 32 pár kábelek síkja a függőlegestől kismértékben eltér. Az öszvér pályaszerkezet szélessége a Nanpu híddal azonos beosztás szerint 30,35 m. Építésekor világrekorder volt a ferde kábeles hidak között, egészen a 856 m nyílású Normandia híd (Franciaország) 1995. évi átadásáig. [8]

Ã

Yangpu híd Sanghajban (építés közben, 1993-ban)


17

XUPU HÍD (Sanghaj 3.) A harmadik nagy sanghaji híd 1994 áprilisa és 1997. június 24-e között épült fel. A híd teljes hossza 6017 m, a mederhíd támaszközei: 40 + 3x39 + 45 + 590 + 45 + 3x39 + 40 m.

Az öszvér pályaszerkezet szélessége 35,95 m (kilenc forgalmi sáv). Az „A” alakú pilon 212 m magas. Oldalanként 30 pár kábel tartja a híd terheit. [8]

LUPU HÍD (Sanghaj 4.)

Az átadásakor világrekord, 550 m támaszközű ív vízszintes terheit a pályaszerkezeten vezetett, vízszintes helyzetű feszítőkábelek viselik. A híd acél szekrény keresztmetszetű ív-főtartójának tetejére lépcsőkön lehet feljutni, a tetőponton ugyanis egy kilátóhelyet alakítottak ki a turisták részére. A híd tetejéről

kiváló rálátás nyílt a világkiállítás (2010. május 1. – október 31.) építkezéseire. A hídfőt alkotó toronyházakban van a hidat üzemeltető mérnökség székhelye. A hidat 2003 júniusában adták át.

Az 550 m támaszközű Lupu ívhíd Sanghajban

18


A Lupu híd az IABSE konferencia résztvevőivel

Ã A Lupu híd éjszakai díszkivilágításban

MINPU HÍD (Sanghaj 5.) Az ötödik Huangpu-híd az első kétszintes, ferde kábeles híd Sanghajban. A felső szinten vezet az autópálya nyolc sávja (43,6 m széles), az alsón a helyi forgalom hat sávja (28 m széles). A merevítőtartó érdekessége, hogy teljesen hegesztett kivitelű, a medernyílásban acél, ortotrop pályalemezes, a szélső nyílásokban öszvérrendszerű. A mederhíd támaszközei: 4x63 + 708 + 4x63 = 1212 m. A „H” alakú pilonok 210 m magasak, amelyek oldalanként 22 pár kábelt tartanak. A pilonokat 52–67 m hosszú, 900 mm átmérőjű acélcsövekkel alapozták. A hidat 2009. december 30-án adták át a forgalomnak. [8]

SUTONG HÍD (Jangce)

Az észak–déli közlekedési folyosó Jangce-hídjának neve a két szomszédos városból (Suzhou és Nantong) alkotott mozaikszó: Sutong. Nantong felől az alábbi hídrészek vannak: a) parti feljáró híd: 12x30 = 360 m b) bal parti hídrész: 34x50 + 19x75 = 3125 m c) ferde kábeles híd: 100 + 100 + 300 + 1088 + + 300 + 100 + 100 = 2088 m d) jobb parti hídrész: 5x75 + 140 + 268 + 140 + + 33x50 = 2573 m

A középső, ferde kábeles hídrész kivételével az összes többi nyílás vasbeton gerendaszerkezet, melyek különböző technológiával készültek: a) zsaluzó kocsival, egy teljes nyílás együtemű helyszíni betonozásával; b) szerelőhídra függesztett, előre gyártott szeletek összefeszítésével; illetve c) szabadon betonozással (ez utóbbi csak a 140 + 268 + + 140 m támaszközű hídrész esetében).


19

A ferde kábeles híd 1088 m-es főnyílása világrekord, második helyre utasítva az 1999-ben átadott, 890 m nyílású japán Tatara hidat. (Időközben átadták már a szintén kínai 1018 m-es Stonecutters hidat is Hong Kongban.) Az alkalmazott cölöpalapozás tekintélyes méretű. A legmélyebb cölöpcsúcs 124 m mélyen van a tenger szintje alatt. Pilononként 131 cölöpöt készítettek. A nagy mélységű cölöpök felső szakasza 2,8 m, az alsó szakasza 2,5 m átmérőjű, kibetonozott acélcső. Az alapozási munkák két évig tartottak, 2003 júniusa és 2005 májusa között. A fordított „Y” formájú vasbeton pilonok magassága 306 m. A pilon csúcsban a kábelek lehorgonyzásához acél szekrény szerkezetet építettek be. A pilonok építése 16 hónap volt, 2005 májusától 2006 szeptemberéig. A merevítő tartó szekrény keresztmetszetű, szélessége 41 m, magassága a hídtengelyben 4 m. A legnagyobb egyben beemelt merevítőtartó-szakasz tömege 1250 tonna

volt (60 m hosszú). Az 1770 MPa szilárdságú kábelek párhuzamosan vezetett 7,0 mm átmérőjű huzalokból állnak. A pályaszerkezet szerelése 2006. szeptembertől 2007. júniusig tartott (10 hónap). A Sutong hidat 2008. május 25-én adták át. [12]

A csatlakozó vasbeton hídrészek egy gyártási eleme

A 2,8 m átmérőjű cölöpök fúrófeje

A merevítőtartó egy részlete a kiállítási parkban

A főtartó kábelek egy-egy darabja a parkban

20

Kábel lehorgonyzás a vasbeton piloncsúcsban


A 2,8 m átmérőjű cölöpök béléscsöve háttérben a híddal

DONGHAI HÍD (tengerszoros) Az első kínai tengerszoros-híd az új, Xiaoyangshan-szigetre épített nemzetközi, mélytengeri kikötő és a kontinens közötti közúti kapcsolatot biztosítja. A 32,5 km hosszú kapcsolat alaprajzilag kettős „S” alakot ír le. Xiaoyangshan előtt két kisebb szigetet is felfűztek a nyomvonalra, s e két kis sziget közötti, korábbi tengerrészt feltöltötték, így maga a hídszerkezet közel 1,8 km-en megszakad és itt a szigeten, illetve feltöltésen halad a hatsávos pálya. A kontinens felőli parti feljáró rész 3713 m hosszú, 30 m-es jellemző nyílásokkal. A partokhoz közeli csatlakozásoknál 50 m-es nyílásokat építettek. A tengerszorost áthidaló „híd kígyó” jellemző támaszköze 60, illetve 70 m. Ezek irányonként független, szekrény keresztmetszetű, vasbeton gerendák, tömegük 1800, illetve 2000 tonna. Összesen 333 ilyen hídnyílás épült. A hajóforgalom részére három kisebb hajózónyílás épült, egyenként négynyílású, folytatólagos, szabadon betonozott, vasbeton szekrénytartós szerkezetként (70 + 120 + 120 + 70 m; 80 + 140 + 140 + 80 m; 90 + 160 + 160 + 90 m), illetve két ferde kábeles híd épült a fő hajózási útvonalon.

A kontinens partjától 16 km-re fekszik a tengerszoroshíd főrésze, az ötnyílású ferde kábeles szerkezet, melynek támaszközei: 73 + 132 + 420 + 132 + 73 = 830 m. A fordított „Y” alakú vasbeton pilonokba kötött kábelek két függőleges síkban a híd tengelyében futnak. A merevítőtartó öszvérszerkezetű, ortotrop acél szekrénytartó, feszített vasbeton pályalemezzel. A szerelési egységek acél részeit NF-csavarokkal kapcsolták egymáshoz (az ortotrop bordákat is csavarokkal illesztették). A másik kisebb ferde kábeles szerkezet a kikötő környéki hajózást szolgálja (támaszközei: 50 + 139 + 332 + 139 + + 50 = 710 m). Az egyszerű, függőleges vasbeton pilonszárakat a piloncsúcsnál három acél keresztkötéssel kapcsolták össze. A függőleges kábelsíkokat a kocsipálya két szélére helyezték. A merevítőtartó itt is öszvér szerkezetű, de az acélrész nyitott, két főtartós (ikerszekrény). A hidat 2005. december 10-én adták át a forgalomnak. [13]

TAOYAOMEN HÍD (Zhoushan kapcsolat 3.)

A zhoushani tengeri kapcsolat harmadik része a 2005ben befejezett Taoyaomen ferde kábeles híd. A hétnyílású szerkezet támaszközei rendre: 48 + 48 + 50 + 580 + + 50 + 48 + 48 = 888 m. E rendkívül kedvezőtlen nyílásarányt a tengerszoros szélessége, a környező domborzat és vonalvezetés eredményezte. Így a pilonokat meg lehetett építeni szárazon. Hogy a főnyílásnak csupán negyedét kitevő szélső nyílások kedvezőtlen arányát ellensúlyozzák, a szélső nyílások vasbeton, a főnyílás pedig acélszerkezetű. A vasbeton és az acél kapcsolódását a nyomatéki nullponthoz helyezték. Az „A” alakú pilonok magassága 158 m a tenger szintje fölött. [10]

Ã Kábelhorgonyzás és üzemi járda a Taoyaomen hídon


21

XIHOUMEN HÍD (Zhoushan kapcsolat 4.)

A zhoushani hídsorozat negyedik eleme a Xihoumen függőhíd, ami a legnagyobb szekrény merevítőtartós függőhíd a világon, 1650 m-es főnyílással. A függőhíd csak kétnyílású, ugyanis a főnyíláson kívül az 578 m-es északi nyílás van a főtartó kábelre függesztve, a főnyílástól délre eső kábelszakasznak pedig csak hátrahorgonyzó szerepe van, itt hatnyílású, vasbeton, szekrény keresztmetszetű, folytatólagos, 60 m támaszközű gerendahíd épült, amely nyomvonalában íves és a kábelek síkjából kifordul. A vasbeton pilonokat a nagy nyílásméretnek köszönhetően szárazon építhették meg. Így elkerülték a költséges vízi munka mellett a hajóütközés és a tengervíz okozta korrózió problémáit is. A piloncsúcs magassága 236 m a tenger szintje fölött. A merevítőtartó kiválasztását hosszú tervezés és kísérlet előzte meg, melyben számos változatot elemeztek. Különleges feladatot jelentett a tengerszorosban korábban mért 78,7 m/s-os szélsebességnek ellenálló szerkezet tervezése. A választott ikerszekrény keresztmetszet teljes szélessége 36 m, a szerkezeti magassága 3,5 m. Egy-egy szekrény

szélessége 15 m, a híd tengelyében pedig 6 m széles hézag van, ami a két forgalmi irányt egymástól elválasztja. E köztes hézagnak köszönhetően lényegesen kisebb anyagfelhasználást értek el a szükséges stabilitás biztosítása mellett. Hagyományos szimpla szekrénykeresztmetszet esetén ugyanis ugyanezen szélterheléshez 5 m magas merevítőtartót kellett volna építeni. A Xihoumen híd az első ikerszekrénytartós merevítőtartóval megépült függőhíd a világon. Ugyanezen elvek szerint készítik a Messinai-szoros vagy a Gibraltári-szoros hídjainak terveit is. A főtartó kábelt 1 770 MPa szilárdságú, párhuzamos feszítőhuzalokból készítették. Egy kábel 127 db 5,25 mm átmérőjű huzalból áll, a főtartó pedig, az északi nyílásban 175, a főnyílásban 169, a hátrahorgonyzó déli nyílásban pedig, 171 kábelből áll. A főtartó teljes átmérője 85,5–87,0 cm. A nagyobb igénybevételű függesztőkábelek szilárdsága 1860, illetve 1960 MPa. A Xihoumen hidat a kontinensre továbbvezető Jintang híddal együtt 2009. december 25-én nyitották meg. [9] [10]

A merevítőtartó egy beemelési egysége a tengerparton

Ã Átadás előtt az 1650 m támaszközű Xihoumen függőhíd

22


Xihoumen függőhíd merevítőtartójának középső, áttört kialakítása

JINTANG HÍD (Zhoushan kapcsolat 5.) A zhoushani hídsorozat ötödik és egyben leghosszabb tagja a 21 029 m hosszú Jintang híd. A Jintang-szigettől a kontinens felé haladva a tengerszoros fölött az alábbi hídrészek követik egymást. a) Szigeti feljáró: 10x30 + 14x50 = 1000 m b) Keleti kis hajózó híd: 122 + 216 + 122 = 460 m c) Köztes hídrész: 6x50 + 18x60 + (64,5 + 4x118 + 64,5) + + (64,5 + 5x118 + 64,5) = 2700 m d) Fő hajózó nyílás: 77 + 218 + 620 + 218 + 77 = 1210 m e) Köztes hídrész: 149x60 = 8940 m f) Nyugati kis hajózó híd: 87 + 156 + 87 = 330 m

g) Köztes hídrész: 68x60 = 4080 m h) Kontinens felőli feljáró: 5x60 + 6x50 + (45 + 72 + 45) + 48x30 + + (30 + 2x45 + 30) = 2252 m A főnyílás szerkezetének kivételével a többi hídrész vasbeton szerkezetű. A híd legnagyobb része 50 és 60 m támaszközű, nyílásonként egyben előre gyártott, szekrény keresztmetszetű gerenda (a nagyobbik önsúlya 1575 tonna). Az acél főhíd kivételével a többi hídszerkezet irányonként független kialakítású. Így az 50 és 60 m-es hídnyílásból összesen 532 darabot gyártottak és emeltek végső helyére. Az ötnyílású, ferde kábeles főhíd vasbeton, gyémánt formájú pilonjai 204 m magasak. Az acél, szekrény keresztmetszetű merevítőtartó záró tagját 2008. június 30-án emelték a helyére. [10]

HANGZHOU BAY HÍD (tengerszoros) A Hangzhoz Bay híd a keleti part észak–déli közlekedésének kiemelkedő beruházása. A 36 km hosszú híd a leghosszabb tenger fölötti hídszerkezet a világon. A híd építésének egyik különlegessége volt a tengerfenék geológiai adottsága, ugyanis jelentős metánréteget találtak. A híd nyomvonalát végül elsősorban a geológiai viszonyok, a tengeráramlás és vezetéspszichológiai szempontok alapján határozták meg. A híd alaprajzában egy elnyújtott „S” alakot ír le. Az ár–apály magasságkülönbsége 8 m, a jellemző ár–apály mozgásból adódó vízsebesség pedig 2,0–3,3 m/s, de közel 5,0 m/s-os sebességet is regisztráltak. A hatalmas vízmozgás méretezésekor figyelembe kellett venni a víz által szállított homok (1,25 kg/m3) és sótartalom (10,8 g/kg) eróziós hatását is. A 35 673 m hosszú híd leghosszabb szakaszán (18 km) 70 m támaszközű teljesen előre gyártott, vasbeton, szekrény keresztmetszetű tartókat alkalmaztak (emelési önsúlyuk 2260 tonna). A déli szakaszon (10 km) azonos rendszerű, de 50 m támaszközű nyílások épültek (1350 tonnás elemek). A parti részeken 80, 60, 50 és 30 m nyílásméretet alkalmaztak. A két hajózóhíd kivételével valamennyi nyílás vasbeton, gerenda szerkezetű. Keresztmetszetileg a korlátok között irányonként három forgalmi sáv (3x3,75 m) és egy leállósáv (3,00 m) van. A híd teljes szélessége a korlátokkal együtt 33 m (ferde kábeles híd kivételével). A két hajózónyílás támaszközei rendre: a) Északi hajózóhíd: 70 + 166 + 448 + 160 + 70 = 908 m b) Déli hajózóhíd: 100 + 160 + 318 = 578 m

A tengerszoros-híd különlegessége a tenger közepére megépített pihenőhely. A 12 000 m2 területű, cölöpökön álló pódiumhoz négy csomóponti ág-hídon lehet lehajtani. Ez a terület nagy segítségül szolgált az építés szervezésében. E hatalmas hídépítés nagyságát méltán szemlélteti a beépített anyagok dimenziója: 2 158 490 m3 beton, 244 486 t acél, 406 329 t betonacél. Az átkelőt, ami a Sanghaj és Ningbo közötti utat 4 óráról 2 órára csökkentette, 2008. május 1-jén nyitották meg a forgalom előtt. A hidat 50 000 jármű használja naponta. [11]

A Hangzhou Bay tengerhíd kocsipályája

Az északi hajózóhíd ötnyílású, kétpilonos, ferde kábeles szerkezet, gyémánt formájú, vasbeton pilonokkal. Az alapozását 2,8 m átmérőjű acélcölöpökkel készítették. Az acél szekrény keresztmetszetű merevítőtartó szélessége 37,1 m, magassága 3,5 m. A déli hajózóhíd háromnyílású, egypilonos, ferde kábeles szerkezet, „A” formájú vasbeton pilonnal. Az itt alkalmazott alapozás és a merevítőtartó fő méretei az északi hajózóhíddal azonosak.


Hídnévtábla

23

3. NANJING HÍD (Jangce) A 3. Nanjing híd az első acélpilonos, ferde kábeles hídszerkezet Kínában. Az ötnyílású mederhíd legnagyobb támaszköze 648 m. A pilonok alapozásához egyenként 30 darab, 50 m hosszú és 3 m átmérőjű acélcölöpöt alkalmaztak. A két pilonszárt – utalva a híd számára – három vasbeton keresztkötés kapcsolja össze a pályaszint felett. A 215 m magas, „A” formát képező pilonszárak legfelső 35 m-es szakaszát vasbetonból készítették. Az északi pilont 90, a délit pedig 58 nap alatt szerelték össze 110–160 tonnás elemekből. A teljes hídszerkezet a magas fokú előregyártásnak köszönhetően 26 hónap alatt épült fel, ami jelentős előrelépés az amúgy is gyors kínai hídépítésben. [4] A hidat 2005-ben adták át a forgalomnak.

Ã A 3. Nanjing Jangce-híd

DASHENGGUAN HÍD (Nanjing)

A Sanghaj és Peking között tervezett, 300 km/h sebességű gyorsvasút legjelentősebb műtárgya a Jangce fölötti hídszerkezet Nanjing városában. A folyómeder fölötti acél, folytatólagos rácsos felszerkezet hossza 1 615 m. A műtárgy hossza a feljáró hidakkal együtt 9 273 m, a déli oldalon 3 674 m, az északi oldalon 5 599 m csatlakozó vasbeton szekrény keresztmetszetű gerendanyílásokkal (jellemző támaszközük 32 m). A mederhíd három főtartós, hogy helyet biztosítsanak az átvezetett hat vasúti vágánynak. A Sanghaj–Peking gyorsvasút két vágányán kívül elhelyezték a Sanghaj–Wuhan vasút két vágányát, illetve a szélső főtartók külső oldalán konzolosan a helyi metró egy-egy vágányát is.

24

A mederhíd támaszközei rendre: 4x84 + 108 + 192 + + 336 + 336 + 192 + 108 = 1615 m. A főtartó párhuzamos övű a szélső nyílásokban, a két főnyílásban pedig, a folytatólagos gerenda ívszerkezetté alakul. A párhuzamos övű szakaszon a főtartó magassága 16 m, a pályaszint fölé 96 m-re emelkedő ív tetőpontjában 12 m. A rendkívüli hasznos terhek miatt szokatlan méretű szelvényeket kellett alkalmazni. A legvastagabb szelvény 68 mm. A hidat ideiglenes ferde kábeles felfüggesztés segítségével szerelték össze. [5]


ÖSSZEFOGLALÁS Utunk során igen gazdag bepillantást nyerhettünk Kína hídépítésébe. 1978-ban kezdtek gazdaságilag nyitni a világ többi országa felé, a gyorsforgalmi úthálózatuk építését csak 1988-ban kezdték el. 2008 végéig, csupán húsz év alatt a gyorsforgalmi utakon 550 000 hidat építettek, melyek hossza 21 000 km. Ez a fejlődési ütem azóta is töretlenül folytatódik. 1991-ben készült el az első 400 m fölötti ferde kábeles híd, a Nanpu, s 2008 végén már 28 ilyen híd üzemelt. [6] Az elmúlt 30 évben átlagosan évente 16 000 hidat építenek Kínában, ez darabszám szerint a teljes magyar hídállomány másfélszerese, felületben pedig még ennél is több – évente! [4] A kínai hídépítésben, a mennyiség mellett, bámulatos a szerkezetek és az építéstechnológiák sokszínűsége is. Talán kijelenthető, hogy nincs az a szerkezettípus vagy építési módszer, amit ne alkalmaznának. A legjelentősebb kínai hídépítési rekordok jelenleg a Sutong (legnagyobb ferde kábeles nyílás – 1088 m), a Caotianmen (legnagyobb ívhíd – 552 m), a Xihoumen (legnagyobb szekrénytartós függőhíd – 1650 m) és a Hangzhou Bay (leghosszabb tengerszoros-híd – 35 673 m). Kína a részletesebb hídtípusok szerinti osztályozásban is törekszik mindenben első lenni: A legnagyobb rácsos tartós ívhíd (Caotianmen – 552 m) mellett, a legnagyobb acél, szekrény keresztmetszetű ívhíd (Lupu – 550 m), vagy a legnagyobb CFST ívhíd (Wushan – 460 m). [6] A kínai óriás hidak bizony átvették a meghatározó szerepet a világ ranglistáin. A 10 legnagyobb függőhíd közül 5 kínai, a 10 legnagyobb ferde kábeles híd közül 8 kínai, a 10 legnagyobb ívhíd közül 7 kínai. [6] A rekordok hajszolását mutatja a 4132 m hosszú Danhe híd is, amelyet teljes egészében hagyományos kőhídként építettek meg 2000-ben, rekord méretű, 146 m-es főnyílással. [3] A megtekintett óriás hidakon a forgalom is óriási. Sőt nem csak a hidakon, hanem a hidak alatt is. Valamennyi nagy hídnál igen körültekintő vizsgálatot követel a hajóforgalom forgalmi méretezése is. A Sutong híd alatt a Jangce hajóforgalma 2300–5000 (!) hajó naponta. [4] A hídépítési gyakorlatban számos, a hazaitól eltérő gyakorlattal is találkoztunk, néhány ezek közül: A nagy hidakon általános az epoxi aszfalt pályaszerkezet (összvastagsága 5–8 cm). Nem alkalmaznak vastag betonbevonatokat (BV1), a kisebb, 20 m nyílású hidakat is rendszeresen acél dilatációval építik. Az előre gyártott tartók együttdolgoztatását jellemzően nem rábetonozott lemezzel, hanem az övek együttdolgoztató összebetonozásával érik el (ennek érdekében az övek bütüjéből a kengyelek gyárilag kiállnak), sok esetben egészen minimális (10 cm vastag, csak egy sor hálóval, tüske nélkül vasalt) betonkiegyenlítés kerül a tartók tetejére. Több helyen láthattunk a pályaszint fölött vezetett közműveket a középső elválasztó sávban. Kedvelik az acélkorlát helyett előre gyártott vagy monolit, magas (kb. 1 m) vasbeton szegély alkalmazását. A hidak kivitelezésére ugyanazon kettősség jellemző, mint a mai Kína számos területére. Egyszerre találkoztunk a legmodernebb technológiákkal és a legősibb építési módszerekkel közvetlen

egymás szomszédságában. Az óriási mennyiség és építési tempó bizony meglátszik az elkészült hidak minőségén, bár ez utóbbi nem csak kínai sajátosság. Az utazás során többször tapasztalhattuk, hogy egyfelől a kínai szakemberek igen büszkén hirdetnék elért eredményeiket, sikereiket, másfelől azonban ezt tiltja a hivatalos titkolózás, a legelemibb adatok elhallgatása. Noha kétségkívül Kína a világ hídépítésének élére állt, rendkívül nehezen férhettünk hozzá a szakirodalomhoz. A legnagyobb könyváruházakban is teljes eldugottságban, lezárt vitrinből kellett minden egyes könyvért megküzdeni. A Sutong híd látogatóközpontjában is csak hosszas alkudozásra kezdték el képeslapok, majd később az építést bemutató fényképalbum árusítását.

Irodalom [1] Li Guohao (szerk.): Bridges in China. Tongji University Press, Shanghai, 1993 [2] You Qingzhong (szerk.): SuTong Bridge I. – IV. Nanjing Haoqing advertising Con. Ltd., 2008 [3] Outstanding Bridges in China. China Communications Press, 2006 [4] Maorun Feng: China’s Major Bridges. In Report of IABSE Workshop Shanghai May 11-20, 2009, p. 1-24 [5] Zongyu Gao, Lunxiong Yi, Haizhu Xiao: Dashengguan Bridge – The longest span arch bridge for high-speed railway. In Report of IABSE Workshop Shanghai May 11-20, 2009, p. 133-139 [6] Yaojun Ge, Haifan Xiang: Aerodynamic Challenges of Major Chinese Bridges. In Report of IABSE Workshop Shanghai May 11-20, 2009, p. 140-162 [7] Lin Ji, Zhaoxiang Feng: Construction of Suspension Bridges across the Yangtze in Jiangsu, China. In Report of IABSE Workshop Shanghai May 11-20, 2009, p. 176-187 [8] Biao Ma, Yuanpei Lin: Cable-Stayed Bridges in Shanghai where Chinese Recent Major Bridges Launched. In Report of IABSE Workshop Shanghai May 11-20, 2009, p. 200-210 [9] Hui Song, Xiaodong Wang: Zhoushan Xilhoumen Bridge – The world’s longest box-girder suspension bridge. In Report of IABSE Workshop Shanghai May 11-20, 2009, p. 220-235 [10] Changjiang Wang: The Zhoushan Mainland-Island Linking Project Consisting of five Sea-Crossing Bridges. In Report of IABSE Workshop Shanghai May 11-20, 2009, p. 236-248 [11] Rengui Wang, Fanchao Meng: Hangzhou Bay Bridge – A 36 km shortcut between Shanghai and Ningbo. In Report of IABSE Workshop Shanghai May 11-20, 2009, p. 255-262 [12] Qingzhong You, Ping He, Xuewu Dong, Xigang Zhang, Shouchang Wu: Sutong Bridge – A cable-stayed bridge with main span of 1088 meters. In Report of IABSE Workshop Shanghai May 11-20, 2009, p. 263-273 [13] Huang Shibai: Donghai Bridge – From River to Sea. China Communications Press. 2009. január p. 113

Az ábrák és képek forrása: Kovács Ákos, [1], [3], [4], szerző.


25

Hegedűs Kornél okl. építőmérnök Reticolo Kft.

FOTÓRIPORT A CET ÉPÍTÉSÉRŐL PHOTO REPORT ON THE CONSTRUCTION WORKS OF CET Az acélszerkezet egyik tervezőjeként számos alkalmam nyílt betekintést nyerni a CET kivitelezési munkálataiba. A helyszínen járva általában nálam volt fényképezőgépem, és a bevezető gondolatok mellett a következő képriporttal szeretnék egy kis ízelítőt adni az építés néhány fázisából.

Since I am one of the static designers of the steel structure, I had several opportunities to get insight into the construction works of CET. I usually had my camera with me on the building site, and besides a short introduction, I would like to show you some phases of the building process with the following photo report.

Budapest szívében, a Duna bal partján épül az egykori Vásárcsarnokot kiszolgáló Közraktár épületek rekonstukciójával és újraértelmezésével, a Kas Oosterhuis holland építész által megálmodott CET kulturális és szórakoztató központ. Elnevezése kettős jelentéstartalommal bír, egyrészt utal az épület bálnára emlékeztető formájára, másrészt a Central European Time, azaz közép-európai idő mozaikszavára, mely azt jelzi, hogy fővárosunk ezen építmény által is bekapcsolódni kíván Európa kulturális vérkeringésébe. A négy azonos méretű raktárépületből a második világháborús bombázások után csak két egész és egy csonka rész maradt, ezek megőrzése fontos szempont volt a tervezett komplexum koncepciójának kialakítása során. Az alapozás megerősítése mellett helyenként új falazat váltotta fel a régit, és a csarnokokra teljesen új acél tetőszerkezetet terveztünk.

A két főépület keretállásaira elhelyezett ferde szekrénytartókra támaszkodik a Magyarországon egyedülálló, kétszer görbült felületekkel határolt, statikai és tűzrendészeti szempontból két fő egységből álló bálna ún. farokrésze, mely vonórudas szerkezetével a két épület között húzódó többszintes átrium lefedését szolgálja. Az épület déli oldalon lévő fejrésze független a faroktól és a csarnokoktól, egy dilatációs és egyben tűzgátló fal gondoskodik a két fő szerkezeti egység szeparálásáról. A mintegy 150 méter hosszú, kétszer görbült felület hossztengelyre szimmetrikus kialakítása cső- és zárt szelvények által alkotott síkháromszögekből, hegesztett kapcsolatok alkalmazásával történt. A tartószerkezet már elkészült, jelenleg az alumínium panelekből és üvegtáblákból álló héjazat kivitelezése és a belsőépítészeti, tájrendezési munkálatok zajlanak, versenyezve a közelgő nyitás időpontjával.

1. kép: Januárban megkezdődött az előregyártó üzemben készített elemek összeépítése. A szerelési egységek méretét a szállíthatóság és a beemelő daru teherbírása határozta meg (2010. január)

26


2. kép: A Közraktár épületek új építésű acél tetőszerkezetei a farokrészt alátámasztó ferde peremtartókkal (2010. január)

3. kép: A szintezett állványzatra daruzott létraelemeket összekötő tagok beemelése és helyszíni hegesztése (2010. január)


27

4. kép: Jellemző csomópont központosító rúdra hegesztett csomólemezekkel és rudakkal, háttérben a fejrész vasbetonépítési munkálataival (2010. január)

6. kép: Tetőpanelek beemelése az elkészült acélszerkezet egyedi méretekkel rendelkező háromszög alakú nyílásaiba (2010. október)

28

5. kép: Megkezdődött az alátámasztó állványzat bontása, miután elkészült az átrium acélszerkezete (2010. május)

7. kép: Nyitott tetőterasz a még burkolatlan, északi oldalon lévő határoló acélszerkezetén át nézve (2010. október)


8. kép: Az alumínium panelekkel és üvegtáblákkal burkolt átrium a vízszintes erők felvételére szolgáló vonórudakkal (2010. október)

9. kép: Az átrium második emeleti nézete, háttérben a dilatációs és tűzgátló fallal (2010. október)

Helyreigazítás: Az Acélszerkezetek 2010/3 sz. címlapján helytelenül jelentettük meg a fotót készítő Hegedűs Kornél nevét, aki a fenti képriportot is készítette. A szerzőtől ezúton is elnézést kér a szerkesztőség.


29

Menyhártné dr. Zsiros Mária főiskolai docens Tomori Pál Főiskola

SAY TÖRVÉNYE ÉS A MARKETING SAY’S PARADOXON AND THE MARKETING A szerző abból indul ki, hogy mintegy 200 évvel ezelőtt, amikor a közgazdaságtan még nem volt önálló tudomány, legkiemelkedőbb képviselői erkölcstudományként kezelték azt. A közgazdaságtan, legalább is a múlt század közepéig biztosan, erkölcsi indíttatású volt, az emberi kapcsolatok, az egyén és a közösség viszonylatában iránytűként használt diszciplínának számított. A klasszikus polgári közgazdászok által leírt nézetek közül több újra felbukkant a XX. század második felében, de e mesterek és tanok erkölcsiségére a kor már nem tartott igényt. Példákkal mutatja be, milyen hatásokra, milyen eszközök segítségével vált el a klasszikusok erkölcsi megközelítése és a klasszikusokból (is) építkező neoliberális gazdaságfilozófia. Hangot ad annak a nézetének, hogy ma sem eretnekség az erkölcsi alapokon álló közgazdaságtan, de ahhoz előbb le kellene zárni a fogyasztói társadalomra épített korszakot, és egy emberközpontú gazdasági szemléletet kellene erkölcsös marketing eszközökkel felépíteni.

The author presumes that about 200 years ago when the economics was not an independent science, the most respective representatives dealt it as a moral discipline. The economics at least by the middle of the last century had surely moral intention, it counted on a compass of discipline in respect of human relation, especially between the individual and the community. The most of the theories of the classic civil economists appear again at the second half of the 20th century, but there was no longer demand on the morality of the masters and their thesis. Those effects and methods are being shown through some examples that led to the separation of the moral approach of the classics and the neoliberal economic philosophy which is also based on the classics. The author gives voice to her theory that the moral based economy is not heresy, but to reach it the present era of the consumer society should be finished and a new economic way of thinking, where the human being is in focus should be built up with marketing tools.

„A közgazdaságtan olyan, mint az erdei ösvény: könnyű rajta eltévedni.” (Kolodko)

teremti a saját keresletét”. Say igazsága megosztotta kortársait, állítását csak néhány korabeli gondolkodó fogadta el. Kik is voltak Say kortársai? Mindenekelőtt Malthus, aki a Politikai gazdaságtan alapelvei c. munkájában a következő gondolatsort fejtette ki a témával kapcsolatban: „Néhány igen kiváló szerző úgy vélekedett, hogy bár egy-egy áruból előfordulhat túlkínálat, nem valószínű, hogy valamennyi áruból túlkínálat keletkezhetne. Nézetünk szerint ugyanis, minthogy az árukat mindig árukért cserélik el, az árutömeg egyik fele mindig felvevőpiacot biztosít a másik fele számára. E nézet szerint a kereslet egyedüli forrása maga a termelés; ilyenformán, ha valamely árucikkben fölösleg mutatkozik, ez csak annak a jele, hogy valamilyen másból hiány van, általános túlkínálat pedig nem lehetséges”. Say másik neves kortársa Ricardo, erre a következőképpen érvel: „Ilyen állapot akkor következne be, ha mindenki hajlandó lenne a jövedelméből mindazt felhalmozni, amire nincs szüksége a legsürgetőbb szükségleteinek kielégítéséhez. Ebben az esetben olyan nagy volna a munkaerő iránti kereslet, hogy a népszaporodás nem volna elég gyors a kielégítéséhez.” Később Ricardo így folytatja: „Malthus azt kérdezi: hogyan találna vevőre az árutermelésnek az a többlete, amit a termelésben pótlólag alkalmazott munkások előállítanak (…), nos, ha az áruk megfelelnek azok igényeinek, akiknek megvan a vásárlóerejük a megszerzésükhöz, akkor nyilván vevőre fognak találni, anélkül, hogy

Valószínűleg nagyon kevesen ismerik ma Jean-Baptiste Say (1767–1832) francia közgazdász nevét, talán egyedül a róla elnevezett törvényről idéződik fel munkássága a közgazdaságtannal foglalkozók körében. Say, Adam Smith nyomdokain haladva, a klasszikus közgazdász iskolához tartozott. Már 1815-ben, Franciaország első politikai gazdaságtan professzora volt. A Traité d’économie politique (Chez Rapilly, Párizs, 1803.) című művében Smithnek a Nemzetek gazdagságában kifejtett téziseire alapozva fejlesztette tovább kora közgazdasági elméletét. A kortársak körében folyó vitában a túltermelés lehetőségéről, okairól és megoldásairól Say úgy foglalt állást, hogy túltermelés természeténél fogva lehetetlen. Álláspontja szerint nem fedezhető fel lényeges eltérés a pénzen és a cserén alapuló gazdaság között: ha a termelési kapacitás nő, az emberek megvásárolják a többletkibocsátást is. Legfeljebb strukturálisan, a kibocsátott termékek szerkezetében tapasztalható anomáliák miatt alakulhat ki átmeneti túltermelés. Say maga a megállapítást a politikai gazdaságtan legfontosabb igazságának nevezte, a „Say törvénye” elnevezést csak később kapta. A törvényt az utódok úgy fogalmazták meg, hogy „minden kínálat meg-

1

D. Ricardo: Megjegyzések Malthus: A politikai gazdaságtan elvei c. művéhez. In: Alapművek alapirányzatok. Szerk.: Bekker Zsuzsa. Aula Kiadó, Bp. 2002. 162–163. o.

30


az árak esnének.”1 Ricardo például Say-nel azonos véleményen volt a konjunktúra kérdésében. A klasszikus közgazdaságtan a filozófiából, a történelemből és az erkölcstanból fejlődött ki. Korai művelői közül többen morálfilozófusként indultak és a társadalom termelési, elosztási viszonyainak, az emberek közötti cserefolyamatok vizsgálatának során jutottak el a politikai gazdaságtanként önállósuló tudományág alapfogalmainak kidolgozásához, majd ezek rendszerbe ágyazásához, végül rendszerként önálló tudománnyá alakításához. Gondoljunk Adam Smithre (1723–1790), aki magát végig morálfilozófusnak tekintette, első művét is ebben a tárgykörben írta (The Theory of Moral Sentiments, 1759.), és nem is állt szándékában a gazdaságtudományt önálló diszciplínaként leválasztani. Klasszikussá vált megállapítása így hangzik: „Ő (az ember) bár általában nem a közösség érdekét akarja előmozdítani, és nem is tudja, mennyire mozdítja azt elő … ő csak a saját nyerségét keresi… és ebben is, mint sok más esetben, láthatatlan kéz vezeti őt egy cél felé, amelyet ő nem is keresett.”2 Késői utódai, akik erkölcsiségét ritkán, ellenben a láthatatlan kéz doktrínáját úton-útfélen idézik, valószínűleg figyelmen kívül hagyták, hogy e nagy formátumú, az agyonhivatkozottság következtében némileg lejáratott morálfilozófus egyébként a következőképpen gondolkozott a piacról és az emberi viszonyokról: „Az üzletemberek érdeke valamiben persze mindig és minden téren különbözik a köz érdekétől, vagy éppen ellentétes vele. Lényegében mindig az az érdekük, hogy a piac táguljon, a verseny pedig minél szűkebb keretek között folyjon. A piac bővülése általában inkább jó a köz szempontjából, de a versenykeretek szűkítése mindig árt neki, s csak arra jó, hogy a természetesnél nagyobb profitot biztosítson az üzletembereknek, akik így a saját előnyükre képtelen adókkal terhelik a polgártársaikat. Bármilyen új törvényt vagy rendszabályt javasoljon is ez a réteg, a javaslatot mindig nagy elővigyázatossággal kell fogadni, elfogadni pedig sohasem szabad anélkül, hogy előzőleg hosszan és gondosan megvizsgáltuk volna nemcsak messzemenő lelkiismeretességgel, hanem kifejezetten gyanakvó éberséggel. Olyan emberektől származik ugyanis, akiknek az érdeke sohasem fedi teljesen a köz érdekét, sőt általában az az érdekük, hogy a közönséget megtévesszék és a bizalmával visszaéljenek, akik számos esetben nem is átallják sem a megtévesztést, sem a visszaélést.”3 Adam Smith kortársa, a már említett Malthus (1766– 1834), akit Anglia első politikai gazdaságtan professzorának tekintettek, felszentelt papként dolgozott, és a korának romló erkölcsi viszonyait látva, a szegénység, a nyomorúság széles körű elterjedését érzékelve kezdett foglalkozni a népesedés problémáival. Malthus az élelmiszer-termelés és a népesség szaporodása közötti összefüggések vizsgálata során jutott arra következtetésre, hogy „a népesedés végleges akadályául tehát az élelmiszer hiánya tűnik fel, amely szükségképpen származik azon különböző arányokból, amelyek szerint szaporodik a népesség és az élelmiszer.”4 Malthus szerint a népesség szaporodása a mértani haladvány szerint történik, míg az élelmiszer-termelés legfeljebb a szám-

2 3 4 5 6

tani haladvány szerint növekszik. Így számításai szerint a népesség/élelmiszer arány az eltérő növekedési ütemnek köszönhetően két évszázad alatt a 259:9-hez arányt fogja felvenni. A népesség szaporodásának akadályait elemezve Malthus olyan ma is „korszerű” megállapításokat tesz, mint a házasodási hajlam csökkenése, a gyerekvállalástól való tartózkodás, az egészségtelen munkakörülmények, a szegénység terjedése, a nagy városokban elharapózó kicsapongás – mindezt több mint kétszáz évvel ezelőtt! Hasonlóképpen az erkölcsi kérdések vizsgálatával foglalkozott Jeremy Bentham (1748–1832), aki fő művében, a Bevezetés az erkölcsök és a törvényhozás alapelveibe (1789) azzal a megállapítással él, hogy az embert az öröm és a fájdalom kormányozza, ezek alapján dől el, mikor, hogyan dönt, és mit választ a döntési lehetőségek közül. Alfred Marshall (1842–1924) már a következő generációhoz tartozik, aki bár matematikusként kezdte pályafutását, majd az emberi viszonyok erkölcsi oldalának tanulmányozása felé fordult, és a cambridge-i egyetemen oktatott döntően erkölcstudományba ágyazott, Smith, Ricardo és Mill nézeteire alapozott gazdaságtant. A közgazdaságtudomány önálló oktatási programként való megjelenését neki is csak 1903-ban sikerült elérnie. Marshall komolyan hitte, hogy az egyének mind termelői, mind pedig fogyasztói minőségükben a közjó elérésének szándékát alapul véve cselekszenek, és ezáltal a nyílt piacon pontosan annyi termék előállítása és értékesítése következik be, amennyi a közösség maximális kielégítettségét eredményezi. Mindannyian, szellemiségüket tekintve előfutárai a jóléti gazdaságnak, és a huszadik század közgazdasági gondolkodói sok tekintetben rájuk hivatkozva, az ő elméleti téziseikből építkezve fejlesztették ki nézeteiket. Még Keynes (1883–1946) is, aki Marshall tanítványa volt, ebből az erkölcsiségből indult, erre építette tételeit. Az Általános elméletet tíz évvel megelőzően publikált A szabad verseny vége (1926) c. esszéjében mély erkölcsiséggel fogalmazza meg, hogy a magánérdek és a közérdek közötti ellentét összeegyeztetése nem bízható a véletlenre, hogy a felvilágosult magánérdek alapvetően nem a társadalmi érdeknek megfelelően működik. „Az sem igaz – írja, hogy a magánérdek általában véve felvilágosult; gyakran az egyének, akik elkülönülten cselekszenek, túl gyengék és tudatlanok, hogy saját érdekeiket érvényre juttassák. (…) Néhány egyén, akinek a képessége és a helyzete lehetővé teszi, előnyösen ki tudja használni a bizonytalanságot és a tudatlanságot”.5 A történelmi, klasszikus iskolák művelői egyértelműen kiálltak a közgazdaságtannak az etikai összefüggésekbe ágyazottsága mellett. A magyar Heller Farkas 1926-ban a Szent István Akadémián tartott székfoglaló előadásának a következő címet adta: Etikai tudomány-e a közgazdaságtan? Székfoglalójában egyértelműen kinyilvánította álláspontját, mely szerint „a közgazdaságtant etikai tartalom nélkül tehát csak az képzelheti el, aki vagy a közgazdaság vagy az erkölcs fogalmával nincs tisztában”.6

A. Smith: Nemzetek gazdagsága. Közgazdasági és Jogi Könyvkiadó, Bp. 1992. 24. o. A. Smith: A nemzetek gazdagsága.In: Alapművek, alapirányzatok. Szerk.: Bekker Zsuzsa. Aula Kiadó, Bp. 2002. 134–135. o. Malthus: Tanulmány a népesedés törvényéről. In: Alapművek, alapirányzatok. Szerk: Bekker Zsuzsa. Aula Kiadó, Bp. 2002. 148. o. J. M. Keynes: A szabad verseny vége. In. Alapművek, alapirányzatok. Szerk. Bekker Zsuzsa. Aula Kiadó, Bp. 2002. 352–353. o. Heller Farkas: Etikai tudomány-e a közgazdaságtan? Aula Kiadó, Bp. 2006. 151. o.


31

Mindezekből látszik, hogy a közgazdaságtan valamikor, legalább is a múlt század közepéig biztosan erkölcsi indíttatású, az emberi kapcsolatok, az egyén és a közösség viszonylatában iránytűként használt diszciplínának számított. Az elméletek kimunkálóit az egészségesen fejlett, normákat betartó emberi csereviszonyok megfejtése, kimunkálása, továbbfejlesztésének gondolata izgatta. A gazdaság belső törvényszerűségeinek vizsgálata menetén a morális értékeket és mozgatórugókat is igyekeztek feltárni és tanításaikban megjeleníteni. A neoklasszikus iskolán felnevelkedett gondolkodók a reálgazdasági folyamatokra alapozták megállapításaikat, hiszen még nem állt rendelkezésükre az a szellemi és lelki függetlenség, illetve az az eszközrendszer, amely a pénzvilág által létrehozott papírgazdaságot megteremtő, ezt elméletekkel alátámasztó utódaikat már eltávolította ettől az erkölcsiségtől. Mill még úgy gondolta, hogy „csekély kivétellel valamennyi tőke a takarékosság gyümölcse,”7 ugyanis a fantomgazdaság, vagy papírgazdaság abban a korban még ismeretlen jelenség volt. A klasszikusok a gazdaságot a termelés és a fogyasztás egyszerű képleteként definiálták, ahol a pénz csak, mint a cserében közreműködő, azt megkönnyítő eszközként volt jelen. Válságok korábban is voltak, és a válságok okait is ebben a fenti dimenzióban keresték a közgazdászok. Így gondolkodott pl. Sismondi, aki a fogyasztás hiányában látta túltermelés előidéződését, és ezt a munkások alulfizetettsége miatt előálló kereslethiánnyal magyarázta. Hasonlóan vélekedtek más közgazdászok is: a válság kialakulását legtöbben a fogyasztás és a kínált termékmennyiség összhangjának megbomlásából vezették le. A körforgásszerűen lezajlónak vélt válsághullámok elemzésében csak később, a XX. század első évtizedeiben került felszínre a pénzelméleti magyarázat, ami a bankok szerepét is felvetette. Ekkor fogalmazódott meg először, hogy a bankok a hozzájuk befolyt tőkén felül is nyújthatnak hiteleket, amiket a vállalatok arra használnak fel, hogy kibocsátásaikat növeljék. Korábban a történelemben az volt a szokás, hogy a bankok a megtakarítók és a kölcsönvevők közötti közvetítő szerepet játszották, a valóságosan létező, a reálgazdasági folyamatok által keletkezett pénzt kezelték. A fiktív, a bank által elektronikusan előállított pénz kölcsönzése, ezáltal a pénz mennyiségének növelése az utóbbi harminc évben vált gyakorlattá. A reálgazdaság ezáltal egyre inkább veszített jelentőségéből, hiszen a jövedelem keletkeztetésének sokkal hatékonyabb eszköze, a pénzgazdaság kiszorította. A fiktív pénzek különböző bankközi trükkökkel történő finanszírozása mellett egy még jövedelmezőbb üzletág is megjelent, az értékpapírokkal történő új típusú pénzcsinálás, a fiktív vagyonnövelés. Ebben a rendszerben már nem igazán van szükség valóságos javak és szolgáltatások előállítására. Elég, ha az értékpapírok árát kellően magasra pumpáljuk, különböző pénzügyi „termékeket”, származtatott értékpapírokat állítunk elő és adunk-veszünk. Hamarosan hatalmas vagyonnövekményt könyvelhetünk el, nincs szükség a termelés ehhez képest meglehetősen csekély

7 8 9

hozammal járó, fáradtságos munkájára. Persze, ne feledkezzünk meg a jelzálog-hitelezésben rejlő óriási üzleti lehetőségről sem. Így jön létre a reálgazdaságtól elszakadt lufi-gazdaság, amiről a klasszikusoknak még nem volt ismerete. David Corten nemrég megjelent Gyilkos vagy humánus gazdaság című könyvében a következő jellemzését adja ennek, az általa buboréknak nevezett jelenségnek: „Egy 200 ezer dolláros ház piaci árának emelkedése 400 ezer dollárra nem teszi azt sem hasznosabbá, sem kényelmesebbé. Az ingatlan buborék valódi következménye az, hogy növeli a pénzügyi lehetőségeit azoknak, akiknek van ingatlanuk, szemben azokkal, akiknek nincs. (…) Amikor az ingatlanbuborék menthetetlenül szétpukkadt, a kábult háztulajdonosok – sokan pénzügyi összeomlással a nyakukban – kiköltöztek azokból a házakból, amelyeken több adósság volt a piaci értéküknél. (…) Az egyre terjedő kudarcok hatására az egész összekapcsolt hitelrendszer összeomlott, és a pénzvilág az adófizetőkhöz fordult segítségért…” (Corten 2009.43.) Ezt ma már mindenki tudja. Egyre több írás jelenik meg az elmúlt 30 évben uralkodó gazdasági elméletek és az ezekre épülő gazdaságpolitika bírálatáról, a helytelen folyamatok, az erkölcsi érzék és értékek hiányának leleplezése szándékával. De hogy jön ide Say? Say valahol megérezte, hogy a kereslet nem abszolút, a kínálat, ha megfelelő módszereket alkalmaznak, megteremti a keresletet. Megérezte, hiszen még nyomokban sem volt meg a gazdaságban az az eszközrendszer, amely a fogyasztóra sajátos módszereivel ráerőlteti a nem szándékolt vásárlást. Say még csupán egy gazdasági törvényszerűségről beszélt, aminek szinte semmilyen valódi jelei nem mutatkoztak kora gazdaságában. Abban az időben, és még nagyon sokáig az emberek a szükséges javak megvásárlása után megmaradt pénzüket felhalmozták, tartalékolták, és nem csekély bravúrra volt szükség ahhoz, hogy ezek a tartalékok egyáltalán megmozdíthatók legyenek. Az pedig, hogy valaki fedezet nélkül vásároljon, a hétköznapi ember számára szinte elképzelhetetlen felelőtlenségnek tűnt. Bizonytalan gazdasági időszakokban az emberek inkább takarékoskodtak és tartalékot akkumulálnak. Ahhoz, hogy ez a veszélyérzettel párosuló biztonságra törekvés az ellenkezőjére változzon, el kellett jutni, az „élj a mának” gondolkodásmód elterjedéséhez, az árucikk létforma általánossá válásához. „A marketing az a tevékenység, mely a termelők fogyasztói érdekként feltüntetett profitéhségének kielégítése céljából piaccá változtatja a világot” – állapítja meg Ballai László A mezítelen marketing című könyvében.8 Erre Say nemigen gondolhatott, sem arra, hogy eljön egy korszak, amikor az emberek a vásárlást önmagáért a vásárlásban lelhető élvezetért gyakorolják, és felesleges dolgok milliárdjait hajlandók megvenni, mint pl. a Valentin-napon eladott csokoládé szívek tonnái. Valószínűleg Malthus sem vitatta volna Say igazságát, ha előre látja, milyen „gyönyörűséges bevásárló-dómokat emelünk, hogy kedvünkre keresgélhessünk. Boltok egész tömegét hoztuk egy fedél alá, szabályozott klímával, szökőkutakkal és napvilágot sohasem látott fákkal kicicomázva. Olyan helyeket hoztunk

J. S. Mill: A nemzetgazdaságtan alapelvei. 169. o. Ballai László: A mezítelen marketing. Európa Kiadó, Bp. 2000. 28. o. „Az addide-nemzedék – a Wall Street Journal egyik 1980-as évekbeli mellékletéből idézi J. F. Kavanaugh: A Krisztus követése a fogyasztói társadalomban c. művében. Ursus Libris, Bp. 2003. 32. o.

32


létre, ahol az emberek egész napokat töltenek el, és ezt természetesnek tartják”.9 Az a tény, hogy a fogyasztás kényszere szélsőséges esetekben még a létfenntartási ösztönnél is erősebbé válik, hogy akár az életet is hajlandó eldobni magától valaki, ha nem jut hozzá a vágyott dologhoz, még Ricardo fejében sem fordult meg, pedig ő elfogadta Say nézetét. Say biztosan nem gondolta, hogy az általa felfedezett összefüggésre egy-két évszázad múlva egy új tudományág fog épülni, amit marketingnek neveznek, és az lesz a célja, hogy minden olyan eszközt kifejlesszen, amivel a kínálat képes megtalálni a keresletet. Ahhoz, hogy a törvény működhessen, ugyanis nem a kereslet/kínálat klasszikus gazdasági viszonyait, hanem az emberi karaktert kellett átalakítani. Fel kellett nevelni azt a bizonyos „addide generációt”, amelyik kellően képzetlen, oktalan és ösztönlény ahhoz, hogy értékrendje ne terjedjen tovább a neki szánt kínálat mindenáron való megszerzésén. Az embert úgy kellett különböző módszerekkel és eszközökkel formálni, hogy a határhaszon fogalmát felcseréje a szerzés határtalan élményével. Erre a morálba ágyazott gazdasági gondolkodás képtelen lett volna! Nemigen fogadták volna el, hogy az emberek nem csak beruházási célból akarnak hitelt felvenni, de a napi, nem is feltétlenül nélkülözhetetlen szükségleteik, vágyaik kielégítése miatt is hajlandók eladósodni. Azt pedig bizonyosan nem hitték volna el, hogy az egészségesnek hirdetett tápszerekkel és kedveskedő falatokkal előbb felhizlalt kutyák tulajdonosainak utóbb fogyasztó tápszert is el lehet majd adni. Arra sem gondoltak, hogy a fizikai értelemben vett termék és szolgáltatás helyett életformát, stílust, trendiséget kell árulni, ami maga adja el a terméket vagy a szolgáltatást. „E generációk már marketing stúdiumokon tanultak meg köszönni, viselkedni, öltözködni – és úgy, hogy mindennek a célja voltaképpen az üzleti siker elérése –, ezáltal soha nem látott méreteket ölthetett a középszerűség, amit a marketingesek szívesen állítanak be középosztályosodásnak. A modern középszerűség megtestesítője a boldog fogyasztó, akit már anélkül is elárasztanak mindenféle földi jóval, hogy kitenné a lábát hazulról, és az őt mindenben kiszolgáló huszadik századi szatócs, a menedzser, aki már nem nadrágellenzőjébe dugott kézzel pipázgat a boltja előtt, hanem táskaszámítógépével az ölében rohan, autózik, repül a fogyasztóért és a fogyasztó után.” (Ballai, 2000. 31.) A marketing fegyvertára fortélyosabb, és mint ilyen, sokkal inkább híján van az erkölcsi megközelítésnek, mint a pénzgazdaság. Jóllehet az utóbbi is nagy előszeretettel alkalmazza a marketing eszközeit. „A modern marketing legfőbb találmánya az, hogy a folyamatos fogyasztást gerjesztendő soha egy nyugodt pillanat ne legyen a termék és a fogyasztó életében, hogy minden mindig a szervezés állapotában legyen, ami végső soron a fogyasztó – reklámokkal, direkt marketing-megkeresésekkel, szponzori ömlengésekkel, sikertörténetekkel teletűzdelt – mindennapjait rendkívül idegesítővé teheti.” (Ballai, 2000. 33.) A törvény felfedezése óta eltelt több mint 200 év alatt sok új gondolat és tétel került be közgazdaságtanba, vi-

10

szont egy dolog, az erkölcsi beágyazottság biztosan és kimutathatóan kikerült belőle. Ez is szükségszerűség, hiszen vagy erkölcs, vagy marketing! A kettő egymás mellett nem létezhet, legalább is a jelenlegi gazdasági szemléletben. Van, lenne mód arra, hogy az erkölcs a marketinggel összeegyeztethető legyen, de ahhoz előbb le kellene zárni a fogyasztói társadalomra épített korszakot, és egy emberközpontú gazdasági szemléletet kellene erkölcsös marketing eszközökkel felépíteni. A gazdaságpolitikai döntések középpontjába állított, a globális tőkecélok helyett a globális humán célokat szolgáló marketing módszerek kidolgozása lehetne igazi nagy kihívás a XXI. századi marketingesek előtt. Say csak felismerte törvényszerűséget, de saját maga és korának moralitása nem engedte, hogy továbbfejlessze, pedig mekkora Kotler válhatott volna belőle! A fenti jelenségekre döntően, mint az elmúlt 50 év termékeire kell tekintenünk, aminek kialakulásában különösen sok „érdeme” van a klasszikusokra hivatkozó neoliberális gazdasági iskolának. Időközben ugyan sokan – Heller, Polányi, és mások is – megírták, hogy a liberalizmus betöltötte hivatását, és mint rendszer idejét múlttá, használhatatlanná vált. Ettől függetlenül, mégis reneszánszát élhette „új(neo)” formában a XX. században. Samuelson Milton Friedmannal folytatott vitája több kötetet tenne ki, és a kortársak Friedmannak hittek. Most, így utólag, akárhogyan is nézzük, Samuelsonnak volt igaza: „a láthatatlan kéz félre is kormányozhatja a gazdaságot, ha a gazdasági tevékenység túlcsordul a piac határain. (…) Miután megismerkedtünk a láthatatlan kézzel, nem szabad, hogy túlságosan belehabarodjunk a piaci mechanizmus szépségébe, úgy tekintve azt, mint magát tökélyt, az isten adta harmóniát, mint olyan dolgot, amelyet emberi kéz nem illethet.”10 Egy biztos: Sem Say, sem Smith, sem bármelyik gondolkodó soha nem hibáztatható azért, ha a szakmai bátorságot vagy a képzelőerőt nélkülöző utódok dogmává változtatják megállapítását, és ezzel helyettesítik a saját koruknak megfelelő, átfogó elmélet kidolgozását.

Felhasznált irodalom: Alapművek, alapirányzatok. Szerk. Bekker Zsuzsa. Aula Kiadó, Budapest, 2002. Ballai László: A mezítelen marketing. Európa Kiadó, Budapest, 2000. David Corten: Gyilkos vagy humánus gazdaság. Kariosz Kiadó, Budapest, 2009. Heller Farkas: Etikai tudomány-e a közgazdaságtan? Aula Kiadó, Budapest, 2006 F. Kavanaugh: A Krisztus követése a fogyasztói társadalomban. Ursus Libris, Budapest, 2003. Samuelson, P. A. – Nordhaus, W. D: Közgazdaságtan. Közgazdasági és Jogi Kiadó, Budapest, 1992. Smith, A.: Nemzetek gazdagsága. Közgazdasági és Jogi Könyvkiadó, Budapest, 1992.

Samuelson, P. A. – Nordhaus, W. D: Közgazdaságtan. Közgazdasági és Jogi Kiadó, Bp. 1992. I. 87. o.


33

Dr. Kövesdi Balázs adjunktus BME Hidak és Szerkezetek Tanszék Kutatási témavezetők: Prof. Dr. Dunai László tanszékvezető, egyetemi tanár BME Hidak és Szerkezetek Tanszék Prof. Dr.-Ing. Ulrike Kuhlmann tanszékvezető, egyetemi tanár University of Stuttgart, Institute of Structural Design

TRAPÉZLEMEZ GERINCŰ TARTÓK BEROPPANÁSI ELLENÁLLÁSÁNAK MEGHATÁROZÁSA PATCH LOADING RESISTANCE OF GIRDERS WITH CORRUGATED WEBS A trapézlemez számos előnyös tulajdonságának köszönhetően széles körben alkalmazott szerkezeti elem. Az elmúlt 20 évben alkalmazása elterjedt a hídépítés területén is, elsősorban hibrid hidak gerinclemezeként. A hibrid híd egy újszerű hídtípus vasbeton övlemezekkel és acél, többnyire trapéz profilú gerinclemezzel. A trapézlemez gerincű kialakítás következtében a hibrid hidak számos kedvező tulajdonsággal rendelkeznek más hídszerkezetekkel összehasonlítva. A hibrid hidak jellemző építésmódja a betolásos építésmód, mely során minden egyes keresztmetszet legalább egyszer lokális erőbevezetési hely fölé kerül, mely a keskeny gerinclemez lokális horpadásához, beroppanásához vezethet. Ennek elkerülésére fontos ismerni a trapézlemez gerincű kialakítás beroppanási ellenállását, mely a cikk témájául szolgáló PhD értekezés fő célkitűzése.

The corrugated steel plate is a widely used structural element in many fields of application because of its many favourable properties. In the last 20 years this structural layout has spread in the field of bridges, too, especially as a web of hybrid bridges. The hybrid bridge is a special bridge type with concrete decks and steel webs, mostly with corrugated steel webs. Due to the features of corrugation, the application of corrugated steel webs leads to advantages for hybrid structures. From the modern bridge erection methods the incremental launching technique is one of the most competitive for hybrid bridges. During launching nearly all cross-sections come at least once over a support where a concentrated reaction force is introduced and hereby buckling problems may arise. Therefore it is necessary to determine the patch loading resistance of the corrugated webs, what is the main aim of the PhD thesis summarized in this paper.

1. VIZSGÁLT SZERKEZETI KIALAKÍTÁS – KUTATÁSI CÉLOK

Magyarországon az M43-as autópálya épülő Tisza-hídja is ilyen szerkezeti kialakítású. A trapézlemez gerincű kialakítás következtében a hibrid hidak számos kedvező tulajdonsággal rendelkeznek más hídszerkezetekkel összehasonlítva. A gerinclemez hosszirányú merevsége kicsi, ezért a vasbeton övlemezekbe bevezetett feszítőerő a gerinclemezben nem vész el, hanem az övlemezekben marad. A gerinclemez – lokális és globális – horpadással szembeni ellenállása a trapézformájú profilozás következtében megnő, mely eredményeként az alkalmazott merevítőbordák és diafragmák száma jelentősen csökkenthető. Sík gerincű tartókkal összehasonlítva a gerincnek nagyobb a keresztirányú merevsége, mely követ-

A trapézlemez régóta széles körben használt szerkezeti elem. Az elmúlt 20 évben alkalmazása elterjedt a hídépítés területén is, elsősorban hibrid hidak gerinclemezeként. Az első hibrid hidat (Pont de Cognac híd) 1986-ban adták át a forgalomnak Franciaországban. A hibrid szerkezeti kialakítás számos kedvező tulajdonságának köszönhetően nagyon gyorsan elterjedt, és számos ilyen típusú hídszerkezet épült az elmúlt években. A legtöbb hibrid híd napjainkig Japánban épült, de találunk Németországban és Franciaországban is ilyen típusú szerkezeteket, illetve

1. ábra: Trapézlemez gerincű hibrid hídszerkezetek

34


lokális horpadás 1 mezőben

→

lokális horpadás több mezőben

→

globális horpadás

2. ábra: Különböző tönkremeneteli módok

keztében a gerinclemez vastagsága csökkenthető, mely önsúlycsökkenést, valamint könnyebb és gyorsabb építésmódot tesz lehetővé a hídszerkezet betolása során. További előny, hogy az acél gerinclemez alkalmazásával a keskeny gerinclemez betonozási problémái megszűnnek. A modern hídépítési módok közül a betolásos építésmód az egyik leginkább elterjedt a trapézgerincű hídszerkezetek esetén. Betolás során minden egyes keresztmetszet legalább egyszer alátámasztás felé kerül, ahol a koncentrált erőbevezetés következtében a vékony gerinclemezben stabilitási probléma léphet fel. Merevítőbordák alkalmazása nem jelent megoldást mozgó erőbevezetés esetén, szükséges tehát ismerni a beroppanási ellenállás nagyságát. A jelenlegi Eurocode 3-ban nincs szabványos méretezési eljárás trapézgerincű tartók beroppanási ellenállásának meghatározására, és a szakirodalomban is csak nagyon kisszámú vizsgálat található ebben a témában. A jelen értekezés ezért a beroppanási ellenállás nagyságának meghatározásával foglalkozik a következő altémák keretében: (1) Beroppanási ellenállás értékének meghatározása központos terhelés alatt: – kísérleti program megtervezése és végrehajtása, – analitikus és VEM alapú méretezési eljárás kidolgozása. (2) Beroppanási ellenállás értékének meghatározása a teherszélesség és a külpontos erőbevezetés hatásának figyelembevételével. (3) Nyíró- és keresztirányú erő kölcsönhatásának vizsgálata.

2. BEROPPANÁSI ELLENÁLLÁS MEGHATÁROZÁSA KÖZPONTOS TERHELÉS ALATT A trapézgerincű tartók lokális keresztirányú erőbevezetés alatti szerkezeti viselkedése olyan kutatási terület, ahol eddig igen kisszámú vizsgálatot végeztek. Az eddigi kutatás elsősorban tipikusan csarnokszerkezetekre jellemző paramétertartományra irányult, ahol a gerinckarcsúság jellemzően nagy és az erőbevezetési hossz rövid. Ezen vizsgálatokat egészítem ki a PhD értekezés keretében tipikusan hídszerkezetekre jellemző paramétertartományra. Az eddig elvégzett szakirodalmi kísérletek alapján numerikus modellt dolgoztam ki. Ezen a modellen a tartó berop-

panási ellenállását anyagi és geometriai nemlineáris analízis segítségével határoztam meg imperfekciók alkalmazásával. A modell verifikálását a kísérletekben tapasztalt, valamint a numerikus számítások által kapott szerkezeti viselkedés és teherbírási értékek összehasonlításával végeztem el. A verifikált modellen nagyszámú numerikus szimulációt hajtottam végre a trapézgerincű tartók koncentrált erőbevezetés alatti szerkezeti viselkedésének és beroppanási ellenállásának meghatározása céljából. Meghatároztam a beroppanási ellenállást befolyásoló geometriai paramétereket és azok tendenciáit. Ezek a következők: gerinclemez globális oldalaránya (hw /tw), gerinclemez lokális oldalaránya (ai /tw), erőbevezetési hossz (ss), hajlítási szög (α), övszélesség (bf) és övvastagság (tf). A használt jelölésrendszer megegyezik az EC3 szabványos jelöléseivel, jelentésüket az 5. ábra szemlélteti. A gerinclemez lokális és globális oldalaránya, valamint az erőbevezetési hossz függvényében különböző tönkremeneteli módokat tapasztaltam, melyeket a 2. ábra mutat. Nagy lokális és kis globális oldalarány esetén a tönkremenetel formája jellemzően lokális horpadás egy, vagy több lemezmezőben, mely az erőbevezetési hossztól függ. Kis lokális és nagy globális oldalarányok esetén a jellemző tönkremeneteli forma a globális horpadás. A numerikus szimulációk azt mutatták, hogy a tönkremeneteli mód a trapézgerinc profiljától, a lokális és globális oldalarányoktól, valamint az erőbevezetési hossztól függ. Mivel a tipikusan hídszerkezetre jellemző paramétertartományban a jellemző tönkremeneteli mód a lokális horpadás, ezért a PhD értekezés csak a lokális horpadáshoz tartozó beroppanási ellenállás nagyságának és szerkezeti viselkedésének vizsgálatával foglalkozik. Egy, a lokális horpadásra jellemző erő – lehajlás és erő – oldalirányú elmozdulás diagramot mutat a 3. ábra. A diagram karakterisztikus pontjait számokkal jelöltem. A diagram lineáris szakasza az (1)-es pontnál ér véget, itt következik be az első folyás, melyet a 4. a) ábra szemléltet. A (1)-es és (2)-es pontok között az öv- és gerinclemezben egyidejűleg egyre nagyobb területre terjed ki a képlékenyedés. A diagram tetőpontját a (2)-es pont után éri el, amikor az övlemezben két teljes képlékeny csukló, a gerinclemezben pedig egy összefüggő képlékeny vonal kialakul.


35

800

(2)

(3)

F [kN]

900

(2)

(3)

700 600

(4)

(1)

(1)

500 400 mezőközép lehajlása

a)

300

terhelt mező oldalirányú elmozdulása

200 100

e [mm] 0 -12

-10

-8

-6

-4

-2

0

2

4

6

8

3. ábra: Jellemző erő – elmozdulás diagramok

A leszálló ágban alakul ki az övlemez harmadik és negyedik képlékeny csuklója, mely a (3) pontban kezdődik és a (4) pontban alakul ki teljesen [4. b) ábra]. Ez a mechanizmus vezet a tartó tönkremeneteléhez. A modell verifikálása után nagyszámú numerikus szimulációt hajtottam végre. Mindegyik geometriai paraméter teherbírást befolyásoló hatását megvizsgáltam, és a jellemző tendenciákat megállapítottam: – erőbevezetési hossz növelése → közel lineáris teherbírás-növekedést okoz, – lokális oldalarány növelése → csökkenti a beroppanási ellenállást, ha a tönkremeneteli mód lokális horpadás, – globális oldalarány növelése → csökkenti a beroppanási ellenállást, ha a tönkremeneteli mód globális horpadás, – hajlítási szög növelése → egyenletes teherbírás-növekedést okoz, – övvastagság növelése → közel lineáris teherbírás-növekedést okoz, – övszélesség növelése → egyenletes teherbírás-növekedést okoz.

b)

4. ábra: Folyási vonalak különböző karakterisztikus teherszinteken a) első folyás az övlemezben, b) folyási mechanizmus

A szakirodalomban talált, korábban kifejlesztett méretezési módszereket összegyűjtöttem, és használhatóságukat a hidakra jellemző paramétertartományban kiértékeltem. A vizsgálataim alapján Braun és Kuhlmann egy módosított méretezési eljárást dolgozott ki trapézgerincű tartók beroppanási ellenállásának meghatározására a Stuttgarti Egyetemen, mely a tipikusan hídszerkezetekre jellemző paraméter-tartományban is alkalmazható.

3. KÍSÉRLETEK BEMUTATÁSA Egy 12 próbatestből álló kísérleti programot dolgoztam ki és hajtottam végre a BME Hidak és Szerkezetek Tanszékének Szerkezetvizsgáló Laboratóriumában 2009ben. A kísérletek keretében a trapézgerincű tartók koncentrált erőbevezetés alatti szerkezeti viselkedését, valamint a beroppanási ellenállás értékét vizsgáltam különböző kísérleti elrendezésben, különböző erőbevezetési hosszak és teherpozíciók alkalmazásával. A vizsgált próbatestek nagyléptékű próbatestek voltak tipikus hídszerkezetre jellemző geometriai arányokkal. A kísérletek során tapasztalt tönkremeneteli módokat a vizsgált paraméterek függvényében kiértékeltem. A kísérleti kialakítás és a vizsgált próbatest az 5. ábrán látható.

36

5. ábra: A kísérleti kialakítás és a vizsgált próbatest


A kísérleti kutatási program keretében a következő paramétereket vizsgáltam: • erőbevezetési hossz (90 mm; 200 mm; 380 mm), • terhelt lemezmező (ferde, párhuzamos mező vagy a kettő találkozása), • övvastagság (20 mm; 30 mm), • fesztáv (1140 mm; 1500 mm; 1875 mm), • keresztirányú teherkülpontosság. A kísérletek során két különböző tönkremeneteli módot tapasztaltam. Ha az erőbevezetési hossz rövidebb, mint egy gerincmező hossza, a gerinchorpadás többnyire egy lemezmezőre korlátozódik és a horpadási hullámhossz a gerinc magassága mentén rövid. Ha horpadás jelent meg a szomszédos lemezmezőkben is, akkor a horpadás minden lemezmezőben azonos irányban következett be. Ezt a tönkremeneteli módot a 6. a) ábra szemléltet. Ha az erőbevezetési hossz hosszabb, mint egy lemezmező, akkor egyidejűleg több lemezmező vesz részt a teherviselésben, mely következtében a gerinchorpadás minden terhelt lemezmezőre kiterjed és a horpadási hullámhossz a gerinc magassága mentén hosszabb lesz. A szomszédos lemezmezőkben a horpadási alak alternáló irányú, melyet a 6. b) ábra mutat. A két tönkremeneteli mód között éles határt nem találtam. A tönkremenetel típusa az erőbevezetési hossztól, a trapézgerinc profiljától és oldalarányaitól függ. Mindegyik próbatest esetében e két tönkremeneteli alak valamelyike jelent meg a kísérletekben. A kísérletek során az alkalmazott erőt, az alsó és a felső övlemez elmozdulását valamint a gerinclemez oldalirányú elmozdulását mértük és diagramok formájában közöltük.

Egy jellemző erő – elmozdulás diagramot és a hozzá tartozó tönkremeneteli alakot mutatja a 7. ábra. A három görbe az alsó és a felső övlemez függőleges elmozdulását, valamint a gerinclemez erőbevezetés alatti vízszintes keresztirányú elmozdulását mutatja az alkalmazott erő függvényében. A bemutatott esetben a horpadási alak három lemezmezőre terjed ki, melyekben a horpadási irányok mezőnként váltakoznak. Az erő – keresztirányú elmozdulás diagram jellege érdekes tendenciát mutat. A görbe negatív irányba indul, majd egy magasabb teherszint elérése után hirtelen átpattan és a horpadás az ellenkező irányban következik be. Ez a jelenség a kezdeti geometriai imperfekcióval indokolható. Ha a kezdeti imperfekció ellentétes irányú, mint a végleges horpadási alak, a tönkremenetel a 7. ábra szerinti mechanizmus formájában következik be. Azonos szerkezeti viselkedés volt megfigyelhető több próbatest esetében is, és a jelenség sokkal dominánsabban érződött azon próbatesteknél, melyek párhuzamos lemezmező felett voltak terhelve, mely a terhelt keresztmetszet aszimmetrikus voltával magyarázható. A kísérletek eredményei alapján a Braun és Kuhlmann által a Stuttgarti Egyetemen kidolgozott méretezési módszert továbbfejlesztettem és módosítottam. Minden interakciós hatást kivettem a méretezési eljárásból és olyan alakra hoztam, mellyel a tiszta beroppanási ellenállás értékét lehet meghatározni. A különböző egyidejű hatások kölcsönhatását további numerikus számításokkal vizsgáltam. A módosított méretezési módszert a saját valamint szakirodalmi kíséreltek és numerikus számítási eredmények alapján verifikáltam. A mért és számított teherbírási értékek nagyon jó egyezést mutattak, így a méretezési módszer megfelelő biztonsággal alkalmazható a vizsgált paramétertartományban.

a)

b)

6. ábra: Kísérletben tapasztalt tönkremeneteli módok: a) gerincgyűrődés, b) lokális gerinchorpadás

1400 1200 1000 F [kN]

800 alsó övlemez lehajlása

600

terhelt mező oldalirányú elmozdulása

400

felső, terhelt övlemez lehajlása

200 e [mm]

0 -5

0

5

10

15

20

25

7. ábra: Jellemző erő – elmozdulás görbe és tönkremeneteli mód


37

4. VEM ALAPÚ MÉRETEZÉSI ELJÁRÁS KIDOLGOZÁSA

8. ábra: A kísérleti próbatest és numerikus modell tönkremeneteli alakja

(4) (3)

700

(2) (1)

.

600 500 F [kN]

Az elvégzett kísérletek alapján ajánlást dolgoztam ki végeselem módszer alapú méretezési eljárás alkalmazására trapézgerincű tartók beroppanási ellenállásának meghatározására. A végeselemes szimuláció célja a beroppanási ellenállás tervezési értékének meghatározása, melynél döntő fontosságú a helyettesítő geometriai imperfekció alakjának és nagyságának helyes felvétele. Trapézlemez gerincű tartókra nincs ajánlás szabványos imperfekció alakra és amplitúdóra az EC3-ban, ezért az értekezés keretében célom az volt, hogy alkalmazható imperfekciós alakokat vizsgáljak és a hozzájuk tartozó szükséges amplitúdót meghatározzam. A kísérleti háttérre alapozva numerikus modellt dolgoztam ki minden egyes próbatesthez, melyen a beroppanási ellenállás értékét anyagi és geometriai nemlineáris analízissel határoztam meg imperfekció alkalmazásával. A kísérleti és numerikus tönkremeneteli módot, a számított és mért teherbírási értékeket, valamint az erő – elmozdulás diagramot hasonlítottam össze minden próbatest esetében. A 8. ábra a tönkremeneteli alakok összehasonlítását mutatja egy próbatestre. Az összehasonlítás nagyon jó egyezést mutatott a kísérletben mért és a numerikusan számított eredmények között.

800

400

300

kísérleti lehajlás (1)

200

kísérleti oldalirányú elmozdulás (3)

számított lehajlás (2) számított oldalirányú elmozdulás (4)

100 e [mm] 0

0

1

3

4

5

6

7

8

9. ábra: Kísérleti és numerikus erő – elmozdulás görbék.

A számított és mért erő – elmozdulás diagramokat szintén összehasonlítottam, és az összehasonlítás több esetben lényeges különbséget mutatott a leszálló ág jellegében. Az eltérés okának megértésére a numerikus modellt alaposabban megvizsgáltam. A vizsgálatok azt mutatták, hogy az eltérés oka az imperfekció alakjának és nagyságának felvétele, ezért a nemlineáris analízisben alkalmazott imperfekció alakját és amplitúdóját részletesen elemeztem és a szerkezeti viselkedésre, valamint a teherbírásra kifejtett hatását meghatároztam. A vizsgálatok azt mutatták, hogy az imperfekció jelentős hatással van a szerkezeti viselkedésre, és a megfelelő imperfekciós alak és nagyság alkalmazásával a numerikus számítások ugyanazt az eredményt adják, mint a kísérletek. A 9. ábra a mért és számított erő – elmozdulás diagramokat szemlélteti egy próbatest esetében. A két folytonos vonal a kísérleti lehajlás és oldalirányú elmozdulás értékét mutatja, míg a szaggatott vonalak a numerikus számítások eredményeit mutatják. Különböző imperfekciós alakokat vizsgáltam és a vizsgálatok eredményeként ajánlást dolgoztam ki a helyettesítő geometriai imperfekció alakjának és nagyságának gyakorlati alkalmazására trapézgerincű tartók esetében. A vizsgált imperfekciós alakokat a 10. ábra mutatja. Az EC3 megengedi a sajátalakok helyettesítő geometriai imperfekcióként való alkalmazását, ezért az általam vizsgált első imperfekció alak egy lokális horpadáshoz tartozó sajátalak. A második az EC3 hosszú keskeny lemezmezőkre ajánlott, több fél-szinuszhullámból álló imperfekció modellje. A harmadik vizsgált alak a próbatest tönkremeneteli alakja, melyet egy előzetes, perfekt alakon elvégzett számítás eredményeként kapunk az erő – elmozdulás diagram tetőpontjához tartozó teherlépcsőből. Továbbá egy alternatív imperfekcióként kidolgoztam egy módosított szinuszhullám alakú imperfekció alakot, mely a trapézlemez gerincű tartók lokális erőbevezetés alatti első sajátalakjának egy

10. ábra: Vizsgált imperfekciós alakok

38

2


1180

sin(x) alak 1. sajátalak

1160

tönkremeneteli alak kísérleti teherbírás

1140

F [kN]

1120 1100 1080 1060 1040 imperfekció nagysága [mm] 1020 -2

-1,5

-1

-0,5

0

0,5

1

közelítése. Ennek a célja, hogy megadjunk egy függvénnyel leírható imperfekció alakot, mely trapézgerincű tartók beroppanási ellenállásának számításához alkalmazható. A végrehajtott kísérletek alapján ajánlást dolgoztam ki a fent bemutatott alakokhoz tartozó imperfekció nagyságának felvételére. Imperfekció érzékenységi vizsgálatot hajtottam végre melyben a numerikus számítások eredményét a kísérleti ellenállás értékével hasonlítottam össze (11. ábra). A görbék és a kísérleti érték metszéspontjából meghatároztam a szükséges nagyságú imperfekciót. A számítások azt mutatták, hogy a lemezmező-szélesség osztva 200-zal az az imperfekció amplitúdó, mely a sajátalak formájú, a szinusz- és a módosított szinuszhullám alakú imperfekció alakok esetében alkalmazható.

1,5

ni a méretezésnél. A szakirodalomban nem találtam ezzel a témával foglalkozó szakirodalmat, ezért egy referencia kísérletet és egy átfogó numerikus paramétervizsgálatot hajtottam végre, mely keretében megvizsgáltam a teherbírást befolyásoló paramétereket és azok hatását a szerkezeti viselkedésre és a beroppanási ellenállásra. A teherszélesség hatásának vizsgálata után a külpontosság teherbírást befolyásoló hatását vizsgáltam. Különböző terhelési pozíciók mellett megvizsgáltam a szerkezeti viselkedést és a tönkremeneteli módot. A vizsgált esetek a következők: (1) koncentrált lokális erőbevezetés a teljes övszélesség mentén; (2) csökkentett erőbevezetési szélességgel; (3) külpontos erőbevezetés. A jellemző erő – elmozdulás diagramokat elemeztem és összehasonlítottam egymással, ezt mutatja a 13. ábra.

5. BEROPPANÁSI ELLENÁLLÁS MEGHATÁROZÁSA A TEHERSZÉLESSÉG ÉS A KÜLPONTOS ERŐBEVEZETÉS FIGYELEMBEVÉTELÉVEL

5000 4500 4000 (1) (2)

3500

3000 F [kN]

A betolásos építésmód során a gyakorlatban a koncentrált erőbevezetés keresztirányú külpontossága szinte elkerülhetetlen (12. ábra), ezért a vizsgálatok célja a külpontosság beroppanási ellenállást befolyásoló hatásának meghatározása. A külpontos erőbevezetés vizsgálata előtti lépés a teherszélesség teherbírást befolyásoló hatásának vizsgálata volt. Ahhoz, hogy külpontos erőbevezetést tudjuk elérni, a terhelő lemez szélességének kisebbnek kell lennie, mint az övlemez szélessége. Csökkentett erőbevezetési szélesség azonban önmagában, központos terhelésnél is teherbíráscsökkenést eredményez, melyet szintén figyelembe kell ven-

11. ábra: Imperfekció érzékenységi diagram – szimmetrikus eset (ferde gerincmező terhelt)

2

(3)

2500 2000 (1) központos erőbevezetés teljes övszélesség mentén

1500

(2) központos erőbevezetés csökkentett szélességgel, ssa=0.5 bf (3) külpontos erőbevezetés, e/bf=0.25

1000 500

ey [mm]

0 0

1

2

3

4

5

13. ábra: Különböző terhelési pozíciók alatti szerkezeti viselkedés összehasonlítása

12. ábra: Külpontos erőbevezetés és a betoló himbarendszer


39

Az (1) jelű görbe mutatja a központos erőbevezetés alatti szerkezeti viselkedést, ha a tartó a teljes övszélesség mentén terhelt. Ez a terhelési elrendezés eredményezte a legnagyobb teherbírást. A (2) jelű görbe azt az esetet mutatja, amikor az erőbevezetés központos, de a terhelő lemez szélessége fele az övlemez szélességének. A bemutatott diagram és a megfigyelt tönkremeneteli mód is azt mutatta, hogy a két szerkezeti viselkedés megegyezik, és a teherbírásban sincs jelentős változás. A (3) jelű görbe a külpontos erőbevezetés alatti szerkezeti viselkedést szemlélteti. Ennek a görbének más a jellege a leszálló ágban, mint az előző kettőnek, és a teherbírás is jelentősen lecsökkent. Ezt az eltérő tönkremeneteli mechanizmust és teherbíráscsökkenést részletesen vizsgálom a PhD értekezésben. Majd numerikus paramétervizsgálat keretében megvizsgáltam a csökkentett erőbevezetési szélesség hatására bekövetkező teherbírás-csökkenés mértékét. A vizsgálatok azt mutatták, hogy csökkenő erőbevezetési szélesség a beroppanási ellenállás kismértékű csökkenéséhez vezet. A teherbírás-csökkenés jellege látható a 14. ábrán. A diagram két paraméterrel írható le, az egyik a diagram töréspontja, a másik a csökkenés mértéke.

14. ábra: Teherbírás-csökkenés az erőbevezetési szélesség függvényében

Megvizsgáltam azokat a geometriai paraméterek, melyek ezt a két paramétert befolyásolják és a teherbírást befolyásoló hatásukat meghatároztam. A megállapított összefüggésekkel kiegészítettem a korábban kidolgozott és bemutatott méretezési eljárást. Az erőbevezetési szélesség vizsgálata után a keresztirányú külpontosság teherbírást befolyásoló hatását vizsgáltam. Trapézlemez gerincű tartók esetére nem találtam szakirodalomban elérhető kutatást ebben a témában, csak sík gerincű tartók esetére. Ezért egy nagyszámú paramétervizsgálat keretében meghatároztam azokat a geometriai paramétereket, melyek a külpontos erőbevezetés következtében bekövetkező teherbírás-csökkenés nagyságát befolyásolják. A számítások azt mutatták, hogy a teherbíráscsökkenés három paramétertől függ trapézgerincű tartóknál: az övlemez vastagságától, a gerinclemez keresztirányú merevségétől és az erőbevezetési szélességtől. Ezen paraméterek ellenállást befolyásoló hatását és tendenciáját meghatároztam. A numerikus számítások és a saját kísérletek alapján a tapasztaltakat összefoglaltam és javaslatot dolgoztam ki a keresztirányú külpontosság méretezési módszerben való figyelembevételére trapézgerincű tartók esetén.

40

6. NYÍRÓERŐ ÉS KERESZTIRÁNYÚ ERŐ KÖLCSÖNHATÁSÁNAK VIZSGÁLATA A gyakorlatban a betolásos építésmód során a nyíróerődiagram folyamatosan változik (15. ábra). Mielőtt a hídszerkezet elérné a pillért az előző támasznál egyidejűleg nagy nyíró- és nagy koncentrált keresztirányú erő terheli a szerkezetet, ezért a két hatás kölcsönhatásának vizsgálata kiemelt fontosságú. Nagy hajlítónyomaték szintén terheli a keresztmetszetet egyidejűleg, melynek hatását a kutatás további részében szándékozom vizsgálni, a PhD értekezés keretében csak a nyíró- és keresztirányú erő kölcsönhatásával foglalkozom.

15. ábra: Nyíróerő-diagram betolás közben

Hídszerkezeteknél, melyek jellemzően magas gerinclemezzel épülnek, a nyírási ellenállás legnagyobb részét a gerinclemez ellenállása adja. A betolással épülő hídszerkezetek jellemzően vastag gerinclemezzel készülnek, valamint az erőbevezetési hossz a betoló himbarendszeren jellemzően nagy, ezért a beroppanási ellenállás jelentős részét szintén a gerinclemez adja. Trapézlemez gerincű szerkezetek esetében ezek a megállapítások fokozottan igazak, mivel a gerinclemez hajtogatása által a keresztirányú merevség megnő, mely a nyírási horpadási és a beroppanási ellenállások értékét is megnöveli a sík gerincű tartókéhoz képest. A gerincnek tehát mindkét ellenállásban megnövekedett szerepe következtében a nyíró- és keresztirányú erő kölcsönhatását különös tekintettel figyelembe kell venni, ezért az értekezés keretében ezek kölcsönhatását vizsgálom. Az acéltartók nyíró- és keresztirányú erő közti kölcsönhatásának vizsgálatára nagyon kevés szakirodalmi adat található. Még sík gerincű tartók esetében is csak kevés kutatás érhető el a szakirodalomban, és nincs szabványos ajánlás sem a kölcsönhatás figyelembevételére. Trapézgerincű tartók esetében nem találtam kísérleti hátteret ennek a kölcsönhatásnak a vizsgálatára, csak kisszámú numerikus vizsgálatot végeztek korábban, mely csak egy elég szűk paramétertartományt fed le. A jelen kutatás célja ezeknek a vizsgálatoknak a kiterjesztése egy szélesebb paramétertartományra, továbbá a kölcsönhatás következtében kialakuló szerkezeti viselkedés vizsgálata és egy, a tervezésben használható interakciós görbe kidolgozása. Numerikus paramétervizsgálat keretében változatos trapézlemez-profilozást, hosszú erőbevezetési hosszakat és a gerinclemez lokális és globális oldalarányának széles skáláját vizsgáltam. A numerikus számítások alapján egy ún. „alsó korlát”-ot jelentő interakciós görbét dolgoztam ki, mely mindig alkalmazható a kiterjesztett paramétertartományban (16. ábra). A diagram vízszintes tengelye a tönkremenetelt okozó keresztirányú erő nagyságát mutatja, osztva a beroppanási ellenállás értékével. A függőleges tengely a tönkremenetelhez vezető nyíróerő nagyságát mutatja, osztva a nyírási horpadási ellenállás értékével. A 16. ábra az mutatja, hogy a Kuhlmann és Braun által sík gerincű tartókra kidolgozott interakciós görbe felülbecsüli a teherbírást trapézgerincű tartók esetében.


KÖSZÖNETNYILVÁNÍTÁS 1,1 1

A cikk a BME Hidak és Szerkezetek Tanszékén benyújtott PhD disszertációm magyar nyelvű, rövid összefoglalója. Ezúton is szeretném megköszönni témavezetőimnek, Dr. Dunai László professzor úrnak és Dr. Ulrike Kuhlmann professzor asszonynak a disszertáció megírásához nyújtott támogatását.

0,9

(V-0,5F) /VR,num .

0,8 0,7 0,6 0,5

0,4 numerikus számítások

0,3

Elgaaly numerikus számításai

0,2

Kuhlmann & Braun (síkgerincű tartóra)

0,1

Elgaaly & Seshadri (trapézgerincű tartóra) ajánlott interakciós görbe, "alsó közelítés"

F/FR,num

0 0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1

1,1

16. ábra: Nyíró- és keresztirányú erő kölcsönhatása – „alsó korlát” interakciós görbe

Ez azzal magyarázható, hogy a gerinclemez hajtogatása megnöveli a gerinclemez nyírási horpadási és beroppanási ellenállásának értékét is, ezért a gerinclemez az alkalmazott teher nagyobb részét képes felvenni, mely szigorúbb kölcsönhatási összefüggéshez vezet. A numerikus számítások azt mutatják, hogy az Elgaaly és Seshadri által kidolgozott interakciós görbe nagyon jó becslést ad a kiterjesztett paramétertartományban is. Az összes számítási eredmény közül összesen néhány van ez alatt az interakciós görbe alatt. A teljes vizsgált paramétertartomány lefedése érdekében egy módosított „alsó korlát”-ot megadó interakciós görbét dolgoztam ki, mely alkalmazható a tervezésben minden, a vizsgált geometriai tartományba eső tartó esetében. A számítási eredmények nagy szórása miatt megvizsgáltam azokat a paramétereket, melyek az interakciós viselkedést befolyásolják. A vizsgálatok azt mutatták, hogy az interakciós viselkedés jól jellemezhető a gerinc és övlemez beroppanási ellenállásának arányával. Ha az övlemez beroppanási ellenállása nagy, akkor a koncentrált erő kisebb része jut a gerinclemezre, mely így hatékonyabban tud dolgozni nyírási horpadás ellen, tehát a két hatás kölcsönhatása kisebb teherbírás-csökkenést eredményez. A számítási eredményeket ezért kiértékeltem az öv- és gerinclemez beroppanási ellenállásának függvényében (FR,w / FR,fl). Az eredményt a 17. ábra mutatja. Az ábrán látható, hogy ha az FR,w / FR,fl arány nagyobb, a két hatás kölcsönhatása nagyobb teherbírás-csökkenéshez vezet. Ezek az eredmények alapján egy ún. „mozgó” interakciós görbét dolgoztam ki, melynél az interakciós egyenlet kitevője figyelembe veszi a vizsgált tartó geometriai és terhelési viszonyait, mely eredményeként gazdaságosabb tervezést tesz lehetővé. 1,1 1 0,9

(V-0,5F) / VR,num

.

0,8

0,7 0,6

0,5 0,4 F R,w / F R,fl=1,00

0,3

F R,w / F R,fl=2,0

0,2

F R,w / F R,fl=2,6

0,1

F R,w / F R,fl=3,2 F R,w / F R,fl=3,75

F/FR,num

0 0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

17. ábra: FR,w / FR,fl hatása az interakciós görbe jellegére

1

1,1

VÁLOGATOTT PUBLIKÁCIÓK A DISSZERTÁCIÓ TÉMÁJÁBÓL Külföldi folyóirat cikk 1. B. Kövesdi, B. Braun, U. Kuhlmann, L. Dunai: „Patch loading resistance of girders with corrugated webs”, Journal of Constructional Steel Research, Vol. 66, No. 12, pp. 14451454, 2010. 2. B. Kövesdi, L. Dunai: „Determination of the patch loading resistance of girders with corrugated webs using nonlinear finite element analysis”, Computers and Structures. (publikálásra benyújtva) 3. B. Kövesdi, U. Kuhlmann, L. Dunai: „Combined shear and patch loading of girders with corrugated webs”, Periodica Polytechnica Civil Engineering. (publikálásra elfogadva)

Magyar folyóirat cikk 4. B. Kövesdi, L. Dunai: „Trapézlemez gerincű tartók fáradási viselkedése – kísérleti vizsgálat”, MAGÉSZ Acélszerkezetek, VI. évfolyam, 1. szám, pp. 38-43, 2009.

Nemzetközi konferencia cikk 5. U. Kuhlmann, B. Braun, B. Kövesdi: „The patch loading resistance of girders with corrugated webs”, Proceedings of the Fifth International Conference on Coupled Instabilities in Metal Structures CIMS2008, Volume 1, June 23-25, 2008, Sydney, Australia, pp. 309-316, 2008. ISBN 978-0646-49439-5. 6. B. Kövesdi, B. Braun, U. Kuhlmann, L. Dunai: „Enhanced design method for the patch loading resistance of girders with corrugated webs”, Proceedings of the 5th European Conference on Steel and Composite Structures, EUROSTEEL 2008, Volume B, September 3-5, 2008, Graz, Austria, pp. 1155-1160. ISBN 92-0147-000-90. 7. B. Kövesdi: „Model development for determination of the patch loading resistance of hybrid girders with corrugated webs”, Proceedings of the 7th International PhD Symposium in Civil Engineering, September 11-13, 2008, Stuttgart, Germany, full paper on CD, pp. 39-48. 8. B. Kövesdi, L. Dunai: „Experimental fatigue analysis of girders with corrugated web”, Proceedings of the 25th Danubia-Adria Symposium on Advances in Experimental Mechanics, September 24-27, 2008, Ceske Budejovice (Budweis) and Cesky Krumlov, Czech Republic, pp. 127128. ISBN 978-80-01-04162-8. 9. B. Kövesdi, L. Dunai: „Determination of the patch loading resistance of girders with corrugated webs using nonlinear finite element analysis”, Proceedings of the Twelfth International Conference on Civil, Structural and Environmental Engineering Computing, September 1-4, 2009, Funchal, Portugal, Stirlingshire: Civil-Comp Press, 18 p. Paper No. 16. ISBN:978-1-905088-32-4. 10. B. Kövesdi, L. Dunai, U. Kuhlmann: „Analysis and design of corrugated web girders under eccentric patch loading”, Proceeding of the 8th International PhD Symposium in Civil Engineering, June 20-23, 2010, Lyngby, Denmark, pp. 159-164. ISBN 9788778773012.


41

Szabó Zsolt tervezőmérnök MSc Kft.

AZ ORSZÁG LEGKISEBB LANGER-TARTÓS VASÚTI ÍVHÍDJA A budapesti Vasúttörténeti Parkban megépült az ország legkisebb Langer-főtartós vasúti ívhídja, ami kifejezetten a park látogatóinak szórakoztatására, az ilyen szerkezetű vasúti hidak bemutatására, esztétikai élményszerzés céljaira épült. A hasonló szerkezetű hidak közül legismertebbek a fővárosi Bartók Béla úti

A Vasúttörténeti Parkot üzemeltető MÁV Nosztalgia Kft. célkitűzései között első helyen szerepel a vasúttörténeti emlékek ápolása, a vasúti üzem bemutatása és ismeretterjesztő jelleggel a látogatók szórakoztatása. E célok megvalósítása érdekében számtalan vasútüzemet szolgáló kiállítási tárgy található a parkban, ezek között szép számban fordulnak elő hídszerkezetek. A két leglátványosabb hídszerkezet az újpesti vasúti Duna-híd egy darabjából épült emlékmű, aminek építéséről a Sínek Világa 2009. 3. számában lehet olvasni, és a hajdani Szombathelyi gyalogos felüljáró, aminek szerkezetét is itt állították fel. De további hídszerkezetet is talál a parkban a látogató, mint például az átépült bajai Pesti úti híd elbontott felszerkezetét, vagy a Lepsénynél baleset áldozatává vált vasúti híd szerkezetét, amikről bővebb ismertetés jelent meg a Sínek Világa 2006. 3–4. számában. Vasúti hídmodellek közül a körfűtőház emeleti kiállítási részén a Nagyrákosi völgyhíd 1:100 léptékű modelljét, és egy hagyományos szegmens kialakítású, alsópályás, szegecselt, vasúti, rácsos híd 1:10 méretarányú kicsinyített mását említjük meg. A hidakat bemutató kiállítási tárgyak sorozatába jól illeszkedik a parkban üzemelő kerti vasút most megépült 6,6 m támaszközű vonóvasas ívhídja (1. ábra). A mesébe illő történet évekkel ezelőtt kezdődött, amikor a Magyar Vasúttörténeti Park a kerti kisvasút (2. ábra) nyomvonalának bővítésével egybekötve egy alagút és egy kerti tó felett áthidaló kis híd építését határozta el. A park üzemeltetőjének utóbbi álmát egy 6,60 m támaszközű kerti vasúti híd formájában az MSc Kft. töltötte meg műszaki

1. ábra: A megálmodott híd

42

kétvágányú vasúti híd, a szegedi és vásárosnaményi közúti Tisza-híd, vagy a Keleti-főcsatorna tiszalöki és balmazújvárosi merevítőgerendás álívei. Jelen cikk nem a szokványos méretű hidakkal ismerteti meg az olvasót, hanem e kedves látványosság létesítésének történetét és szerkezeti kialakítását mutatja be.

2. ábra: A park kerti kisvasútja

tartalommal, és 2008 őszén Alleram Anikó és Szabó Zsolt tervezőmérnökök elkészítették a híd létesítéséhez szükséges terveket. Egy hidász életében ritka alkalom, hogy egy ilyen különleges paraméterekkel bíró műtárgy tervezésének aktív részese lehet. A mindennapok rutinjának, a szokatlan méreteknek és fantáziának érdekes együttese eredményezte ezen egyedi művet. A szerkezeti megoldás kiválasztásánál törekedtünk a vasúti környezet, a gyermeki hídlátás valamint a mérnöki esztétika összhangjára. Könnyed, mégis kisvasúti terhet viselő szerkezet kialakítását tartottuk szem előtt. A sok változat közül így esett a választás a klasszikus Langer-tartóra. Ezen a vonalon elindulva készült el az általános terv (3. ábra), majd a hídfő vasalási terve és a felszerkezet acélszerkezeti részletterve. A csatlakozópálya mintegy 50 cm magas töltésen érkezik az egyenes és vízszintes szakaszon megépült hídra. A hídon áthaladó kerti vasúti teher meghatározását a megbízó által nyújtott egyedi, hazai és nemzetközi adatokat figyelembe vevő adatszolgáltatás alapján végeztük. Érdekességképpen: a háromtengelyű mozdony 4 kN-os kerékteher alapértéke 10 kN mozdony + 1,2 kN személyzet tagokból tevődött össze (a mozdony tengelytávolság 330 mm). A kéttengelyes kocsi terhének 1,5 kN-os alapértéke 0,6 kN kocsi és 2x1,2 kN utas (a kocsi tengelytávolság 1400 mm). A hegesztett acél hídszerkezet klasszikus síkalapozású hídfőkre (4. ábra) támaszkodik, melynek alapozási síkja


3. ábra: Általános tervi részlet

a terepszint alatt 80 cm mélyen van. A 10 cm vastag szerelőbetonon megépült hídfő teljes magassága 1,32 m. A saruszint az alapozási síktól 1,065 m magasságban van. A térdfalak felső síkjaira 20 mm vastag acéllemez épült, melyhez a csatlakozópálya sínszálait hegesztették. A felszerkezet hídfőnként egy fix és egy mozgó sarura támaszkodik. A háttöltést a hídfő és a hozzá csatlakozó szárnyfalak támasztják meg.

4. ábra: A hídfő vasszerelése

Az egynyílású áthidaló szerkezet alsópályás, felső szélrács nélküli (nyitott), íves főtartóval kialakított, hegesztett acélszerkezet. A főtartó támaszköze 6,60 m (10x660 mm), a felszerkezet teljes hossza 6,90 m, az elméleti hálózati magasság 1000 mm, a szerkezet teljes magassága 1160 mm. A főtartók tengelytávolsága 1700 mm, a kereszttartók távolsága 660 mm. A szerkezeti magasság – a sínkoronaszint és a kereszttartó alsó övének alsó síkja között – 215 mm-re adódott. Az így kialakított acélszerkezet össztömege (járóráccsal) 2075 kg. A főtartó alsó és felső övei UPE200 szelvények. A felső öv R=5.89 m sugár mentén meghajlított, az alsó öv egyenes kialakítású. Az övek a hídfőnél 787 mm magas, 1420 mm széles és 10 mm vastag lemezből kivágott csomólemezbe kötnek. Az övlemezek és csomólemez kapcsolatát 1:4-es megmunkálás után 10 mm-es tompavarrattal alakították ki. A főtartó övek között, minden kereszttartó felett Ø20 mm függesztőrúd épült be, amik a felső övekhez behegesztett diafragmával, kétoldali 3 mm-es sarokvarrattal kapcsolódnak; az alsó öv furatán keresztül pedig a kereszttartó gerinclemezéhez vannak kétoldali 3 mm-es sarokvarrattal, 85 mm hosszú felsliccelésbe behegesztve. A pályaszerkezet az IPE160 keresztmetszetű kereszttartókból, a sínszálak alatt egymástól 194 mm-re futó 120-6 mm méretű hossztartókból és a 280-8 lemezből kialakított pályalemezből áll. A kereszttartó és hosszborda kapcsolata a hossztartó gerincének kivágásával készült, a kapcsolatot a szerkezeti elemek között kétoldali 3 mm-es sarokvarrat


43

5. ábra: A felszerkezet keresztmetszete

6. ábra: Acélszerkezeti részletek

biztosítja. A pályalemez felső síkja 30 mm-rel magasabban van, mint a kereszttartó síkja. A kereszttartók és a főtartók gerince 3 mm-es sarokvarrattal, a kereszttartó felső öve a főtartó övéhez tompavarrattal kapcsolódik. A főtartó és a hossztartók közötti 60 cm szélességű sávon üzemi járda épült. A járórács 33x33-as bordabeosztással és 30/30x3-as bordamérettel készült. A járdát, aminek járószintje megegyezik a pályalemez szintjével, a kereszttartók felső övére táblánként 4 darab gyári szorítóbilinccsel rögzítették. A járdarácsok oldalirányú elmozdulását a főtartó felső síkjára 2 mm-es sarokvarrattal hegesztett 30-3 borda akadályozza meg (5–6. ábra).

A park üzemeltetője által rendelkezésre bocsátott alapanyagból a dombóvári székhelyű Rutin Kft. keltette valóra a tervben megálmodott kis hidat 2010 júliusában, amely az idén megrendezett IV. Kerti Vasutak Találkozóján már teljes pompájában díszelgett. A szerkezet gyártás közbeni állapota a 7. ábrán látható. A szerkezet helyszínre szállítása és beemelése 2010. augusztus 2-án történt (8. ábra). A sarura helyezésnél a mm-pontosan bebetonozott csavarokra ült fel a beemelt szerkezet (9. ábra). Végül a jelképes hordógurítást mutatjuk be 10 ábrán.

7. ábra: Áthidaló szerkezet a gyártás befejező fázisában

9. ábra: Sarura helyezés

44

8. ábra: A szerkezet beemelése


10. ábra: Jelképes hordógurítás

Ã 11. ábra: A híd, és akiknek épült

– A híd fix sarujaként hídfőbe betonozott M10 menetes szárak, mozgó saruként zsírozott sarulemez szolgál. – A hídon a pályán is alkalmazott 25-10 szelvényű laposacél sín halad végig, kétoldali 3 mm-es sarokvarrattal rögzítve a pályalemezhez. – A híd modellhűsége végett 3 lépcsőfokos „szolgálati” lépcső készül a rézsűkúp mellett. – A járóráccsal fedett szerkezeti részeken a csapadékvíz lefolyása biztosított. – Az anyagminőség megegyezik a nagy hidaknál alkalmazott anyagminőséggel beton C20/25 (24/KK), acélanyag S235JR („C” közepes varratokkal). – A szerkezet számított lehajlása a teljes hídfelületen 500 kg/m2 teher hatására ~3 mm.

Az ország legkisebb Langer-tartós vasúti hídjának megépítése jól példázza a gyerekek örömét messzemenőkig szem előtt tartó társadalom segítő szándékát. Az üzemeltető eltökéltsége az álmai megvalósításához, a tervező és kivitelező adományozó szándéka mind-mind elengedhetetlen tartozékai e különleges szerkezet megvalósításának, aminek tervezését gyártását és beépítését hivatás és szakmaszeretettől vezérelve minden résztvevő legjobb tudásával végezte. Köszönet és elismerés illeti mindazokat, akik e siker megszületésének cselekvő részesei voltak. Irodalom Árva K., Vörös J.: A vasúti infrasruktúra emlékei. Sínek Világa 2006/3-4. 8. o. Vörös J. Épül az Újpesti Duna-híd emlékmű. Sínek Világa 2009/3. 34. o.

www.mcenyir.hu

Érdekességek a tervezéssel kapcsolatban

MCE Nyíregyháza ívhidak építője

Németországban az ívhíd kedvelt szerkezet csatornák átívelésére. Építés közben látható a Müritz tavat az Elbával összekötő Elde-csatorna egyik közúti keresztezése


45

Somogyi Imre project manager BIS Hungary Kft.

HŐHASZNOSÍTÓ KAZÁN (HRSG) TELEPÍTÉSE A DUNAMENTI ERŐMŰBEN ERECTION OF A HEAT RECOVERY STEAM GENERATOR (HRSG) IN POWERPLANT „DUNAMENTI” A növekvő hazai villamosenergia-fogyasztás, az elöregedő erőműpark, valamint környezetvédelmi szempontok is indokolják új, korszerű, magas hatásfokkal és környezetbarát módon üzemeltethető villamosenergia-termelő létesítmények telepítését. Ilyen beruházásra jó példa a Dunamenti Erőmű Zrt. területén, Százhalombattán létesített új, kombinált ciklusú erőmű: a G3 blokk. Az erőmű egyik fő egysége a hőhasznosító kazán (HRSG), melynek komplett gépész kivitelezési munkáit a BIS Hungary Kft. végezte el. A technológiai és kiviteli terveket, valamint a beépített anyagokat és készülékeket ugyanaz a Cockerill Maintenance & Ingénierie (CMI) belga társaság biztosította, akivel a BIS Hungary Kft. (jogelődje) már a ’90-es években is együttműködött a G2 blokk hőhasznosító kazán telepítése során.

The increasing domestic electric power consumption, the aging powerplant park, and environment aspects all motivates building of new, up-to-date electric power production units which can be operated with high efficiency and environment friendly. Good example for this kind of investment is: G3 the new combined cicle powerplant unit, settled down on the field of the Dunamenti Powerplant, in Százhalombatta. One of the main components of the powerplant is the heat recovery steam generator (HRSG). The complete mechanical erection works of the HRSG was performed by BIS Hungary Kft. The technology and construction design, the material and equipment supply was assured by the same Belgian company Cockerill Maintenance & Ingénierie (CMI) whom BIS Hungary Kft (it’s legal predecessor) had already cooperated in the ’90s during the installation works of the G2 heat recovery steam generator.

A hőhasznosító kazán telepítése projekt során a BIS Hungary Kft. teljes körű kivitelezői szolgáltatást nyújtott. A társaság feladatai az építészeti alapok méret és pozíció ellenőrzésétől a kazán beüzemelésében való közreműködésig tartanak. Az üzembe helyezést követően a teljes életciklust lekövető karbantartási tevékenység is felmerül, figyelembe véve, hogy a BIS Hungary Kft. kiemelkedő tapasztalatával meghatározó szerepet tölt be a magyarországi ipari létesítmények karbantartásában. A munkálatok 2009 júliusában kezdődtek az alaptestek bemérésével, illetve az első acélszerkezeti szállítmányok fogadásával, raktározásával. Jelenleg az üzembe helyezési munkák vannak folyamatban. A két dátum közti időszakban megtörtént: • a teljes acélszerkezet szerelése, • a kazán hőcserélő moduljainak szerelése, • a lemez acélszerkezetek (kazánfal, be- és kilépő füstgáz csatornák) szerelése, • a kémény szerelése, • a nyomástartó részek szerelése (osztó–gyűjtő vezetékek, gőzdobok, csővezetékrendszerek), • irányítástechnikai kivitelezés, villamos kísérőfűtés kivitelezése, • hőszigetelési munkák.

meg a megfelelő megoldásokat. Ilyen kihívás volt a kivitelezésre rendelkezésre álló igen korlátozott terület, mely a földön történő előszerelési tevékenységek átgondolt időbeni és térbeni koordinációját kívánta meg. Hasonló feladatot jelentett a nagy tömegű szerkezeti elemek, berendezések mozgatása, daruzása, vagy a nyomástartó részek – Magyarországon kevésbé elterjedt ASME szabványok szerinti – hegesztése és szerelése, a magasan ötvözött anyagok alkalmazása.

A kivitelezés nagyságrendjét jól jellemzi, hogy a fenti másfél éves periódus alatt mintegy 300 000 óra volt a munkaráfordítás, a kivitelezés csúcsidejében átlagosan 140 fő létszámmal tevékenykedett a kivitelező. A projekt sikeres véghezvitelével megbízott mintegy tizenöt fős irányító team számos szakmai kihívásra találta

46

A MŰKÖDÉSI ELV A működés lényege, hogy a gázturbina által termelt füstgáz hője (mely hő alapesetben kéményen át távozva kárba veszne) a kazán hőcserélő moduljain keresztül vezetve hasznosul. A füstgáz átadja hőjét a hőcserélő modulokban cirkuláló víznek illetve gőznek, így a kazán kisnyomású (11 bara, 48 t/h), középnyomású (21,8 bara, 64 t/h) és nagynyomású (117 bara, 246 t/h) gőzt állít elő. Ezt a gőzt egy felújított gőzturbinára vezetve további villamos energiát állítanak elő. A füstgáz eközben hőenergiájának nagy részét leadja, majd egy kéményen át távozik.

HŐCSERÉLŐ MODULOK A gázturbina füstgáza és a víz vagy gőz közti hőcsere megvalósulása a hőcserélő modulokban megy végbe, ezért ez a szerkezeti egység a kazán központi eleme. A modulok kialakításukat tekintve bordás csöves csőkötegek, mely csőkötegek végein helyezkednek el az osztó–gyűjtő gerincvezetékek. Egy modul mintegy 25 m hosszú és 140 tonna


2. ábra: A fő acélszerkezet szerelése, az első Hot Beam emelése

1. ábra: A hőcserélő modulok emelése hidraulikával

tömegű. A kazán hőcserélő részét 12 db ilyen modul alkotja 3 oszlopban és 4 sorban elrendezve. Szerelésük meghatározott sorrendben, szinkronizált emelő hidraulikákkal történt, minden modult 12 db emelő hidraulika függesztett. Az utolsó emelési fázisban mind a 12 db modul szinkronizáltan került emelésre, egyidejűleg 1600 tonna tömeggel terhelve a 36 db emelő hidraulikát. Az emelésen túl kihívást jelentett a modulok végein lévő osztó–gyűjtő gerincek hegesztése, hiszen falvastagságuk esetenként elérte az 50 mmt, anyaguk erősen ötvözött melegszilárd P91 jelű ötvözet. Ezek a körülmények nagy mennyiségű helyszíni hőkezelő tevékenységet is indokolttá tettek. A modulok szerelése 2009 november végétől december közepéig – mindössze három hét alatt – kétműszakos munkarendben történt.

FŐ ACÉLSZERKEZET A fő acélszerkezetek közé sorolunk minden olyan acélszerkezetet, melyek teherviselő vagy merevítő szerepet játszanak az 1600 tonnányi hőcserélő modul rendszer függesztésében. Ez a mintegy 350 tonnányi acélszerkezet tartalmazza a függőleges oszlopokat (16 db + 4 db), a vízszintes áthidaló gerendákat (8 db, úgynevezett Hot Beam), valamint a szerkezet merevítésében részt vevő 11 m és 15 m járószintek acélszerkezeteit. Az acélszerkezet teljes mértékben a kazán füstterén kívül helyezkedik el, kivéve a Hot Beam-eket, melyek a füsttéren belül találhatóak, és melyeken a hőcserélő modul rendszer függeszkedik. Ennek következtében ez a szekezeti elem a mechanikai igénybevétel mellett a hőhatásoknak is ellen kell, hogy álljon. Az acélszerkezeti elemek jellemző anyagminősége S235JR vagy S355JR, illetve az ezeknek megfelelő ASTM szabvány szerinti anyagminőségek. Jellemző méret a tartóoszlopok speciális BUS800 x 300 x 25 x 50 mm keresztmetszete, a

4 db sarokoszlop BUS1000 x 400 x 15 x 40 mm, vagy a Hot Beamek 2 x UPRS1000 x 250 x 20 x 45 mm keresztmetszete. Az alaptestek méretellenőrzését követően először a 2–2 pár középső oszlop alsó tagjai kerültek felállításra, a 11,5 mes szinten lévő csavarkötésig, kétdarus emelési technikával. A középső oszlopok beállítása és a merevítések rögzítése után belülről kifelé haladva a többi oszlop is beépítésre került. Az alsó oszloptagok mérését és beállítását követően ugyanebben a sorrendben épültek be a felső oszloptagok. A felső oszloptagokra kerültek közvetlenül a vízszintes Hot Beam-ek, így a szerkezet elérte a 20,7 m magasságot. A kazán hőcserélő moduljainak emelése előtt – vagyis a szerkezet terhelése előtt – megtörtént a szerkezeti csavarok nyomatékra húzása és jelölése is. Az acélszerkezeteket a CMI tervei alapján Thaiföldön gyártották, az előgyártott elemeket hajóval, majd közúti közlekedéssel szállították Magyarországra. Az előgyártás minőségéről általánosságban elmondható, hogy az elemek méretpontossága, a hegesztési varratok minősége, a korrózióvédelemi és esztétikai állapota megfelelő volt, gyártási pontatlanságok ritkán hátráltatták a helyszíni kivitelezési munkát.

MÁSODLAGOS ACÉLSZERKEZETEK Másodlagos acélszerkezet minden olyan acélszerkezet, melynek nincs közvetlen szerepe a kazán hőcserélő moduljainak teherviselésében. Ebbe a csoportba tartoznak a 24 m járószint elemei, a lépcsőház, a liftház, a szivattyúház acélszerkezetei, a kéménytartó acélszerkezet, minden kezelő pódium, járórácsok, korlátok, csőtartó gerendák stb. A mintegy 300 tonnát kitevő másodlagos acélszerkezetek közül a kéménytartó szerkezet keretét érdemes kiemelni. A kb. 8,5 m x 8,5 m méretű elemet a földön történő előszerelést követően egy darabban egy 500 tonna teherbírású mobildaru segítségével emelték be végleges pozíciójába. A kisebb tömegű szerkezeti elemek beemelését a helyszínen felállított toronydaru könnyítette meg.

LEMEZSZERKEZETEK ÉS KÉMÉNY A profilos acélszerkezeten felül a kivitelező csapat beépített kb. 280 tonna lemez acélszerkezetet is. Ezek a lemezszerkezetek többnyire SA106 GR B és C anyagminőségű elemek, és belső oldalukon hőszigeteléssel ellátottak. Funkciójuk a füstgáz kazánra történő rávezetése, illetve onnan


47

történő elvezetése a kéménybe. Az elemek előgyártott állapotban érkeztek Thaiföldről, a helyszínen az acélszerkezethez csavarkötéssel, egymáshoz hegesztett kötéssel csatlakoztak. A feladat elvégzése mintegy 1800 m helyszíni hosszvarrat elkészítését jelentette 6–10 mm lemezvastagsággal. A 80 m magas kémény körcikkelyekben került beszállításra, melyeket a földön lévő szerelő alapkereten körgyűrűkké állítottak össze. A körgyűrűket külső hőszigeteléssel ellátva, valamint az acél kezelőpódiumok felszerelése után egy 500 tonna teherbírású daruval emelték végső pozíciójukba.

NYOMÁSTARTÓ RÉSZEK A nyomástartó részek szerelése magában foglalja a korábban említett osztó–gyűjtő vezetékeken túlmenően a kazán saját csővezetékrendszerének (gőz, víz, mintavevők, adagolók) csőszerelését, a lefúvató tartálynak és a három darab gőzdobnak a telepítését is. A csővezetéki szerelvények tömegét leszámítva beépült 140 tonna SA106 GrB és C, 18 tonna P11, 18 tonna P91, és 8 tonna P22 anyagminőségű csővezeték, valamint 11 tonna 2 coll alatti vegyes anyagminőségű csővezeték. A magasan ötvözött P22 és főként P91 anyagminőségű melegszilárd vezetékek, valamint a jelentős falvastagságok (esetenként 33 vagy akár 50 mm falvastagság) szükségessé tették nagy mennyiségű hőkezelés elvégzését, valamint a szigorú anyagvizsgálatokat. A több mint 1700 db 2 coll feletti varratból mintegy 490 varratnál röntgen vizsgálatot végeztek el. Mind a helyszíni szerelés, mind a BIS Hungary Kft. tiszaújvárosi telephelyén történő előgyártás az ASME előírásainak megfelelően történt. A szigorú követelményeknek való megfelelés kemény tanulást, szakmai felkészülést, vizsgák letételét várta el a hegesztő és anyagvizsgáló szakemberektől. A CMI-kazán építése, az acélszerkezeti szerelés, a nyomástartó egységek telepítése a kivitelező BIS Hungary szerelőinek lelkiismeretes, szakmailag felkészült munkájával határ-

3. ábra: Üzembe helyezés előtti állapot

időre és minőségileg kifogástalanul készült el. A megrendelő megelégedettségének egyértelmű bizonyítékaként elkezdődtek a tárgyalások hasonló szerkezetű HRSG-kazánok külföldi telepítésében való tartós együttműködés kialakítására.

Cím: Postacím: Telefon: Telefax: E-mail: Honlap: Ügyvezetés:

Budapest, 1106 Akna u. 2-4 H-1475 Budapest, Pf.254 +36 (1) 4 333 666 +36 (1) 4 333 660 [email protected] www.BIS.bilfinger.hu Aszman Ferenc, Csiszár Csaba

Tevékenységi kör

48

Ipari létesítmények kivitelezése fĘvállalkozásban Ipari létesítmények acélszerkezeteinek, csĘvezetékeinek, tartályainak és egyéb berendezéseinek elĘgyártása és szerelése Ipari meleg- és hidegszigetelések kivitelezése, fémlemez- burkolása, korrózióvédelem és állványozás

A BIS Hungary Kft kitĦzött célja az ipari üzemek teljes életciklusának lekövetése, a tervezéstĘl az építésen és karbantartáson át a bontásig. Ennek érdekében a társaság a “mindent egy kézbĘl” kivitelezési formát kínálja.

We are BIS

we are Best In Solutions Acélszerkezetek 2010/4. szám

Méretre szabott szolgáltatások!

- Melegen és hidegen hengerelt táblalemezek - Bevonatos lemezek - Nyitott és zárt szelvények - Rúd- és idomacélok - Acélcsövek - Betonacélok, síkhálók - Hegesztőanyagok - Húzott rúd- és idomacélok

Velünk az acél is könnyebb!

www.dutrade.hu * [email protected] telefon: +36 25 586902 * fax: +36 25 586900

- Méretre szabott hidegen hengerelt és bevonatos táblalemezek.

- Melegen és hidegen hengerelt, valamint bevonatos hasított szalagok, kötegelve, illetve előírás szerint csomagolva.


49

Dr. Menyhárt Ferenc PhD. főiskolai tanár, rektorhelyettes Tomori Pál Főiskola

VEZETÉS. VEZET, ÉS…? I LEAD, YOU LEAD, HE LEADS… A szerző a közgazdasági szemléletmód elmúlt 20 évben tapasztalható egyoldalúságát bírálja a menedzsmenttudás vonatkozásában. A neoliberális gondolkodásnak a vállalati és nemzetgazdasági szinten megjelenő tételeivel szemben a válság okait elemző, legfrissebb szakmai közlésekre építve mutatja be, milyen más megközelítésekben lehetne, kellene a vezetőknek irányítói feladataikat ellátniuk. Kiemeli a vezetéshez szükséges legfontosabb személyes tulajdonságokat és felveti a gyakorló vezetők módszerbeli hiányosságait. A vállalati szervezetekben meglévő uralkodó gondolkodásmód paradigmáját kiterjeszti nagyobb rendszerekre, mint pl. az oktatás, ami sok vonatkozásban hozzájárult a közgazdasági szemlélet egyoldalúvá válásához.

The author criticizes on management respect the bias of the economic way of thinking in the last 20 years. In opposition to the thesis of the neoliberal way of thinking in company and social economy level a new approach of the leadership function is described based on the latest publication about the economic crises. The author emphasizes the most important characteristic features of a leader and refers to the deficiency of the practitioner leaders. He extends the paradigm of the dominant way of thinking within a company in a broader system eg. education which is in many respect caused the economic approach became one-sided.

Az a baj a világgal, hogy a hülyék mindenben holtbiztosak, az okosak meg tele vannak kételyekkel. (Bertrand Russell)

gyakran már magunk sem vesszük észre, ha a liberalizmus szellemében foglalunk állást. Pedig a válság megmutatta, hogy a korábbi szemléletünk mennyi káros tényezőt tartalmaz, milyen dolgokat vagyunk képesek elfogadni, amikre azelőtt, amikor még jó ízlésünk volt, viszolyogva tekintettünk. Az elmúlt tizenöt–húsz évben olyan menedzsment teóriák és módszerek harapóztak el, amelyekről most bizonyosodik be, hogy korlátozottan érvényesek, vagy még úgy sem. Ennek ellenére sokan – majdnem mindenki – alkalmazta azokat. Ezért nem egyértelmű meghatározni, hogy merre van a válságból kivezető út. Ennek a gazdaságfilozófiai szellemiségnek a hatása alatt álltak azok a vezetők is, akik gondolkodás nélkül elfogadták, hogy a GDP, mint szinte egyedüli mérőszám, alkalmas a gazdaság fejlettségének mérésére. Az előbbiekben említett bizottság jelentésében végre már megjelenik egy másfajta szemléletmód is. A Stiglitz bizottságként ismertté vált team több olyan kiegészítő indikátor alkalmazására tett javaslatot, amelyek a GDP-ben való mérést finomítva, differenciáltabban képesek megjeleníteni egy gazdaság valódi állapotát. A nem piaci tevékenységek, a nem mért szolgáltatások, a gazdagság vagy a bruttó nemzeti boldogság, jóllehet, nem egyszerűen mérhető mennyiségek, viszont a bizottságnak abban igaza van, hogy egy ország állapotát szociális és politikai oldalról is szükséges elemezi. Elfogadtuk és ma is azt gondoljuk, hogy egy ország nyugdíjrendszerének jövőbeni állapotát kizárólag a befizetések mennyisége és a befizetők száma határozza meg, nem számolunk még most sem a generációk közötti transzfer hatásával. Elfogadjuk, hogy egy vállalat élén végrehajtott személycserékkel kell kezdeni a rendcsinálást, pedig a pénzt akkor dobjuk csak ki igazán az ablakon, ha állandóan új szereplőkkel akarjuk a bukott darabot sikerre vinni. Számolnunk kell azzal, hogy az új vezető belépése, a tárgyi és emberi környezetnek kicserélése mibe kerül, továbbá a korábban elindított folyamatok leállítása, átdolgozása és

Állítólag Truman elnökről jegyezték fel, hogy, amikor gazdasági szakemberekhez fordult tanácsért, végső elkeseredésében egy „egyoldalú” közgazdászért könyörgött, aki legalább nem mondja azt, hogy ellenben ha a dolog „másik oldalát” nézzük, akkor viszont... Ilyen tanácsadók mellett ugyanis egy vezető nehezen képes dönteni. Vajon az elnök, elégedett lett volna az elmúlt 15–20 évben a közgazdászokkal? Segítette volna-e a döntéshozatalban az az egyoldalúság, ami az előző évtizedek közgazdasági gondolkodását, szemléletmódját jellemezte? Ezt már soha nem tudjuk meg. Az azonban látszik, mit eredményezett az egyoldalúság. Most, amikor sok ország gazdasága tehetetlenül vergődik, kezd elmúlni ez a több évtizedes egyoldalúság. Ezekben a válsággal sújtott években nagyon sokan megszólaltak már az okokat kutatva. Olyanok is, akik évekig nem hallatták a hangjukat, olyanok is, akik folyton beszéltek, csak másképp, mint most, és vannak újbelépők. A megszólalók nagy része, mint egy előre beprogramozott GPS, az újratervezés mellett kardoskodik, csak néhány szándékosan eltévedni akaró tart ki a korábbi irány mellett. Igen, új irány kellene, de milyen? A megszólalók nagyobb része a régi szemléletet szeretné kicsit átdolgozva továbbéltetni, a kisebbség – aminek létszáma egyre növekszik – új irányokat vet fel és dolgoz ki, mivel a régit, úgy, ahogy van, alkalmatlannak tartja. Talán éppen ez az iránykeresés indított arra 2008. februárjában egy másik elnököt, Nicolas Sarkozyt, hogy egy több mint 20 rangos közgazdászból álló bizottságot állítson fel a társadalmi haladás és a gazdasági teljesítmény mérésének új alapokra helyezése szándékával. Nevezzük nevén, mire gondolunk: a neoliberális gazdaságfilozófia és az ebből következő gyakorlat csődjére. Csőd ez, még akkor is, ha olyan alapvetően beleivódott a gondolkodásunkba, hogy

50


újraindítása mekkora költséget jelent a cégnek. A módszer által ténylegesen generált veszteségnek rendszerint csak töredékét jelenti a végkielégítésre fizetett összeg. Ez az a veréb, amire mindenki nagy előszeretettel lövöldöz ágyúval. A folytonosan vezetőt cserélő tulajdonos nagyon el lehet keseredve, hogy zsákkal önti ki a pénzt az ablakon, vagy csak a végkielégítéssel, számol, és nem ismeri pontosan a vezetőváltás költségeit! Gondolkodás nélkül elfogadjuk azt is, hogy a válságot a vállalaton belül akkor tudjuk megfelelően kezelni, ha csökkentjük a költségeket. Csakhogy a költségcsökkentés sokszor a továbbélés lehetőségétől fosztja meg a céget. Amikor majd elmúlik a válság, akkor derül ki, hogy nem vetettünk, tehát nem is lesz mit aratnunk. Elfogadjuk, hogy a pénz cél, holott valamikor azt tanultuk, hogy eszköz a célok megvalósításához. Elhisszük, hogy egy gazdasági vezető akkor játssza a szerepét jól, ha a pénzen ül, holott az ő dolga pénz költése. A vállalat előremenekülni csak fejlesztéssel, innovációval és minőséggel tud. Hitelből élni még mindig jobb, mint nem élni, hitelből fejleszteni is hasznosabb, mint egyáltalán nem fejleszteni. Az említetteken kívül még sok hasonló gondolatunk, kritika nélkül átvett és alkalmazott hiedelmünk van, amiket vezetési módszerként tanácsadók tanácsolnak, szakírók, szakírnak, boldogtalan menedzserek fent és lent, mindenhol használnak. És mint a mesebeli répát, húzták, húzták, de kihúzni nem tudták. Az újabban válságügyben megszólalók közül rendkívül érdekes Lee Iacocca gondolatmenete. A Vezetőink, hol vagytok c. kötetében a menedzser guru elsősorban az amerikai nép vezetőit szólítja meg. Rendkívüli hévvel és indulatosan kéri számon a politika irányítóin a menedzsmenttudást, a vezetői alapismereteket, és az Alapító Atyáknak az amerikai kontinens fejlődésében meghatározó szerepet játszó erkölcsiségét. Folyamatos párhuzamot von a vállalat és az ország vezetésének gyakorlata között. Nem kis iróniával veti fel a szakmai tudás hiányát a világ első számú hatalmának vezetői esetében, roppant közvetlen stílusban. Egyszerű és éppen egyszerűségéből fakadóan kiváló észrevételei bármely vezetéssel foglalkozó személy számára elgondolkodtatóak: „Nevezzenek meg egyetlen olyan vezetőt, akinek van jobb ötlete a nemzetbiztonság megteremtésére annál, hogy a reptéren vegyük le a cipőnket és dobjuk el a samponunkat” – írja, és alapvetően igaza is van. Ugyanígy elmondható, hogy nevezzünk meg a gazdaság irányításában egyetlen olyan személyt, akinek volt más gondolata is, mint a reformok, a nadrágszíj meghúzása, a költségvetés hiányával való riogatás! „Üzennék valamit a Kongresszusban ülő társaságnak, folytatja Iacocca: Nem azért választottunk meg benneteket, hogy a szátokat tátsátok, és csendben várakozva ne tegyetek semmit, miközben demokráciánkat eltérítik, és legjobbjaink helyére középszerű emberek kerülnek. Mitől van mindenki ennyire berezelve? Attól, hogy néhány paprikajancsi a Fox News hírcsatornáján becsmérli őket?” (Iacocca 2010. 28.) Nem kellemes a képviselői fülnek az ilyen beszéd, éppen azért, mert legalább két dologban igaza van: egyik, hogy a vezetőnek nem az a dolga, hogy tétlenül várakozzon, miközben tönkremegy mindaz, ami addig létrejött, a másik, hogy a sajtó mindenhatóvá kezd válni a világban. Túlzottan nagy hatalom lett, és akit a szájára vesz, azt a Jóisten sem menti meg. Ezért mindenki óvakodik akár csak a legcsekélyebb értelemben is kapcsolatba kerülni a sajtóval. Megfigyelhető, hogy ma már menedzser és vezető

nemigen nyilatkozik, legfeljebb a szóvivő. A cégek arcát korábban Iacoccáknak hívták, ma szóvivőknek. Sok vállalatról, közintézményről nem tudjuk, ki irányítja, de azt igen, hogy ki a szóvivője. Iacocca azonban nem csupán bírál, a feladatokat is megfogalmazza, és szakszerű tanácsot ad a vezetésről. Menedzsment teóriáját a következő kilenc kulcsfogalom köré csoportosítva foglalja össze: kíváncsiság, kreativitás, kommunikativitás, egyéni karakter, személyes kurázsi, meggyőződés, karizma, kompetencia, józan ész. Mindezek a képességek alkalmassá tehetnek valakit mások irányítására, hiányukat pedig az irányításuk alá vont személyek és ügyek egyaránt megsínylik. Sok vállalat nem azért nem képes produkálni, mert tőkével rosszul van ellátva, sokkal inkább az alkalmas vezetők hiányától szenved. Valójában nincs, vagy csak nagyon kevés az olyan vezető, aki mind a kilenc tulajdonságnak a birtokában van. Sokkal több azok száma, akikben néhány fontosabb képesség megvan, de nem használják. Ebbe a típusba tartozik például az olyan személyiség, aki kreatív, de lusta, aki kíváncsi, de túlzottan konformista, van benne személyes kurázsi, de erősen tekintélytisztelő, vagy egzisztenciális bizonytalanság veszi körül. Létezik az egyoldalasan fejlett alkat, akinek valamelyik tulajdonsága a felsoroltak közül túlfejlett, és a többi tulajdonságát szigorú kontroll alatt tartja, nem engedi kibontakozni, vagy ennek az ellenkezője, amikor túlteng benne valamelyik a felsoroltak közül, és ezáltal a többi adottság nem tud érvényesülni. Ilyen a józan ésszel megáldott, ám éppen a józansága miatt túlóvatoskodó vezető, vagy a nagyon erős meggyőződéssel rendelkező egyén, akiben alacsony szinten fejlődik ki a kíváncsiság, de egy túlzottan kíváncsi karakterű vezető sem képes soha karizmatikus személyé válni. Amikor egy vezetőben túlteng a kreativitás, nem tud eredményesen irányítani, mert állandó kreálási kényszere a folyamatos reformok, változtatások, átszervezések elveszik a szervezet erejét, gyengítik a szervezet képességeit és felőrlik a bizalmat, a vezetés tekintélyét. A túlzottan kommunikatív vezető unalmas és sok hibalehetőséget, kellemetlen helyzetet teremthet a fecsegéssel. Valójában persze a Iacocca által megfogalmazott kilenc vezető adottság nem egy tudományos tételsor, inkább csak gyakorlati célzatú iránymutatás. Ennek ellenére Iacocca tanácsai nem elvetendőek, sőt! Sok gyakorlati kérdésben a menedzsment irodalmat gazdagítják. Bizonyosan hasznos iránytűnek mutatkoznak felvetései a világot sújtó válságból történő kilábalás jelenleg zsákutcásnak mutatkozó próbálkozásai közepette. Aki a piacon próbálta ki a vezetéssel járó sikert és kudarcot, érthetően indulatos azokkal, akik nem veszik észre irányítási hiányosságaikat és nem látják azok következményeit. Úgy tűnik, az Egyesült Államok vezetői már egy-két dologban el is fogadták Lee Iacoccának az ország irányításával kapcsolatos kritikáját. Barack Obama például 2010. január 27-én elmondott évértékelő beszédében kifejtette, hogy hivatalba lépését követően egyik legfontosabb teendőjének a bankok összeomlásának elkerülését tartotta. Nehéz lépés volt és meglehetősen népszerűtlen is, viszont abban a pillanatban nem látszott jobb megoldás. Enélkül még több vállalkozás ment volna tönkre, még több munkahely került volna veszélybe, és még több család megélhetése vált volna kilátástalanná. Ugyanakkor a következő javaslattal is élt: „indítványoztam, hogy a legnagyobb bankokra vessünk ki


51

egy díjat. Tudom, ez nem tetszik a Wall Street-nek, de ha ezek a cégek megengedhetik maguknak, hogy újra nagy bónuszokat fizessenek ki, akkor egy szerény díjat is ki tudnak fizetni azoknak az adófizetőknek, akik szükség idején megmentették őket.” A bankokra kivetett pluszadó, mint költségvetést stabilizáló módszer azóta már más országokban is bekerült a gazdaságpolitika gyakorlatába. Az elnök beszédének egy másik részében a kisvállalkozások megsegítéséről szólt. Ezt egyrészt a vállalkozásokat terhelő adók csökkentésével, másrészt a hitelhez jutás feltételeinek megteremtésével látja megoldhatónak. Az intézkedéssorozat eredményeként azonnal 25 féle adó csökkentéséről született döntés. A hitelezés feltételeinek javításáról pedig így beszélt: „Azt javaslom, fogjuk azt a 30 milliárd dollárt, amelyet a Wall Street-i bankok visszafizettek, és segítsük ki vele a közösségi bankokat, hogy azok hitelt adhassanak a kisvállalkozásoknak az életben maradáshoz. Egyben olyan újabb adójóváírásra is javaslatot teszek, amely azt a több mint egymillió kisvállalkozást segíti, amelyek új munkaerőt vesznek fel vagy béreket emelnek. Ha már itt tartunk, eltöröljük a kisvállalkozásokba történő befektetéseket érintő nyereségadót, és új üzemekbe, felszerelésekbe való befektetéseket ösztönző adószabályokat léptetünk érvénybe mind a kis-, mind a nagyvállalatok számára.” Mindezt a munkahelyteremtés ösztönzésének szándékával, kétmillió új munkahely létrehozásának céljából fogalmazta meg Obama. Ugyanezt az ügyet szolgálja az elnök másik javaslata is, amely azoknak a vállalatoknak a támogatását célozza, amelyek az USA-n belül termelnek és adóznak: „ideje eltörölni azon vállalatok adókedvezményeit, amelyek külföldre viszik a munkát, és azoknak adni, akik az Egyesült Államokban teremtenek munkahelyeket. (…) Nem engedhetünk meg magunknak olyasfajta gazdasági expanziót, mint amely az elmúlt évtizedet jellemezte, amikor az átlagos amerikai háztartások jövedelme csökkent, miközben az egészségügyi kiadásaik és a tandíjak rekordmagasságokba szöktek, és amikor a prosperitás az ingatlanbuborékra és a pénzügyi spekulációra épült.” A humántőke fejlesztését a szegénység elleni küzdelem központi eszközeként aposztrofálja a beszéd. A középfokú oktatásban szerzett képesítés ma már az Egyesült Államokban sem elegendő garancia az elhelyezkedésre, ezért a felsőoktatásban megszerezhető, további képesítéssel kell támogatni a fiatal nemzedékeket. A diákhitel az elnök szerint csak a bankokat gazdagítja, ehelyett ugyanazzal a pénzzel a családok megsegítését javasolja, hogy a gyerekeiket taníttatni tudják. Az elmúlt időszak közgazdasági szemléletének és gazdaságpolitikai gyakorlatának hibáit a szakmabeliek is kezdik felismerni és bírálni. A Nobel-díjas közgazdász, Joseph Stiglitz szerint a gazdasági döntéshozatalt jelenleg domináló elméletben több olyan elem található, mely nélkülözi a valóságtartalmat, mint pl. a tökéletes piaci információáramlás, vagy a szereplők racionális viselkedésének ab ovo feltételezése, ami csak modellszinten működik, a valóságban soha, így aztán a piac sem lehet az erőforrások elosztásának leghatékonyabban működő terepe. Stiglitz szerint a megfelelő elmélet hiánya a gazdasági döntéshozást is tévútra vezeti. Ezek közé sorolja az inflációs célkövetés hibás elgondolását, miszerint a gazdasági növekedéshez alacsony pénzromlási ütem kell. „Az alacsony infláció azonban önmagában még nem a növekedés záloga” – figyelmeztetett legutóbb is előadásában a Nobeldíjas, új-keynesiánusnak tartott közgazdász.

52

Mindebből látszik, hogy új szelek kezdenek fújni, igaz, hogy nem nálunk, de legalább van honnan példát venni, van mire hivatkozni, hiszen itthon az elmúlt 20 év nemigen bővelkedett világmegváltó gondolatokban. Az új paradigmák mindig külföldről kerültek – jól-rosszul – átvételre. Sem a tudományos, sem a politikai vezető elit nem érezte feladatának, hogy a hazai társadalmi, politikai fejlettségnek megfelelő módszereket fejlesszen, kísérletezzen ki. A szakmai viták is döntően a módszerek közötti választásban, a pártidentitás szerinti állásfoglalásban merültek ki. A belső adottságok, a társadalom fejlettsége, érettsége, a tényezőellátottság körülményeinek figyelembevétele nélkül, kritikátlanul átvett módszerekben azonban nem szűkölködött sem a gazdaságpolitikai gyakorlat, sem a tudomány. Szentes Tamástól származik az a megállapítás, miszerint az „amerikai standard közgazdasági tankönyvek igen sok felesleges, hasznavehetetlen, irreleváns, vagyis a gyakorlatban alkalmazhatatlan, legjobb esetben is csak pedagógiai illetve illusztrációs célt szolgáló formulát, elegáns matematikai levezetést és koncepciót tartalmaznak”, amiket úgy tanítunk és alkalmazunk, mint mohamedán a Korán tanításait, magát a megkérdőjelezhetetlent. Erős gyökerei vannak térségünkben az egyféleképpen gondolkodásnak, a kritikátlanul átvett nézetek alkalmazásának, de a másképpen gondolkodók kirekesztésének gyakorlata is régóta sajátja a magyar tudományos és közgondolkodásnak. (Nem kell csak a közelmúltra gondolni, és minden baj okozóját az előző évtizedekben meglelni, a gyökerek mélyebbek és régebbiek ennél.) Nyilvánvaló, hogy kell a vezetéshez kurázsi, karakter, kompetencia, józan ész, és más olyan tulajdonságok, amiket Iacocca említ, de van ezen kívül még valami, ami a vezetés eredményességét elősegíti vagy gátolja: ez az uralkodó gondolkodásmód, a megszokott feltétel és keretrendszerben való gondolkodás és cselekvés. A verseny ugyanis csak látszólagosan zajlik termékek, szolgáltatások között, valójában sokkal inkább a különböző vezetői teljesítmények között folyik. Nehéz ezt észrevenni akkor, ha a különböző vezetők ugyanarról az egyetemről kerülnek ki, ugyanazt szakértőt kérik fel, ugyanazokat a szakmai lapokat olvassák. Nem véletlen, hogy ugyanazokat a módszereket alkalmazzák, vagy hogy nem jut eszükbe jobb megoldás, mint a cipők levettetése és a samponok kiborogatása, de említhetjük a létszámleépítést, a költségvetési hiány lefaragását, vagy akár a lakosság megsarcolását is. A közös sablonokban gondolkodó menedzser és politikai elit ennek az azonosságnak az alapján egymást támogatja, s a széles körben elterjedt és terjesztett elméleteknek, módszereknek nincs kritikusa. Ez az uralkodó gondolkodásmód paradigmájának következménye. Eközben, akik elszakadtak az uralkodó gondolkodásmódtól, egy szenzációsan gyümölcsöző papírgazdaságot építettek fel! Mi az uralkodó gondolkodásmód lényege? Az uralkodó gondolkodásmód paradigmáját Prahalad és Bettis fejlesztette ki és vezette be a közgazdasági gondolkodásba. A szerzőpáros a fogalmat, mint egy információszűrőt jeleníti meg, amin a szervezetet érintő valamennyi információ szükségszerűen átmegy. Ebből következően a szerzők megfogalmazása szerint „a szervezet figyelme csak az uralkodó gondolkodásmód által relevánsnak ítélt információkra összpontosul, míg a többi adat nagy része figyelmen kívül marad. A releváns információkat egyrészt az uralkodó gondolkodásmód, másrészt a menedzseri stra-


tégiaalkotást segítő analitikus folyamatok szűrik meg. (…) Az uralkodó gondolkodásmód a szervezeti intelligencia egy alapvető elemének tekinthető, míg a szervezeti tanulás, a stratégia, a rendszerek, az értékek, az elvárások és a megerősített viselkedés szintjén jelenik meg, melyek aztán visszacsatolásokon keresztül magát az uralkodó gondolkodásmódot is alakítják.” (Prahalad, 2009. 66–67.) Lényegében tehát a szervezet változási képessége attól függ, milyen az uralkodó gondolkodásmód által képzett szűrő áteresztő képessége. Nagyon sajátos belső kultúrával rendelkező szervezeti képződményeknél a szűrő inkább egy olyan tölcsérre emlékeztet, amelyik az elvileg bőségesen beáramoltatható információkat, adatokat leszűkített nyakán erősen visszatartja, és csak a leginkább releváns tételeket engedi átjutni. Amikor egy szervezet hosszú időn keresztül ellenáll a változásoknak, éppen ez a tölcsérszerűen beiktatott mechanizmus áll a változás útjában. A Iacocca által felsorolt tulajdonságokkal rendelkező újabb és újabb vezetők eredménytelen próbálkozása ennek köszönhető. Tegyük hozzá, hogy az egyéneknek, a különböző helyzetekben magukat már kipróbált vezetőknek, celeb-menedzsereknek is van uralkodó gondolkodásmódjuk, ami a szervezetihez hasonlóan működik. Lényegét tekintve Iacocca vezetésről alkotott felfogása is egy tapasztalt, sikeres menedzser uralkodó gondolkodásmódja. Tudni kell azonban, hogy egy másik üzleti szegmensben már bizonyított menedzser „átvezénylése” egy számára ismeretlen szektorba nem okvetlenül oldja meg a reménytelen helyzetű cég sorsát. A helyzetet tovább bonyolítja, hogy még a hierarchia alsóbb szintjein végrehajtott vezetőcsere sem csodafegyver, de nem csak azért, mert – mint azt korábban kifejtettük – költséges, hanem mert az alapproblémát nem orvosolja. Amennyiben a szervezeten nem csak egy vállalatot értünk, hanem egészségügyi, oktatási, közösségi közlekedési rendszereket, e gondolatmenet alkalmazásával könnyen beláthatjuk, miért nem egyszerű ezeket a rendszereket átalakítani. Nota bene! Sok esetben nem is rendszert, csupán rendszerelemeket alakítanak át az új vezetők, stratégiai koncepció nélkül. Az ilyen adottságokkal rendelkező szervezetek ugyanis rendkívül kevés lényeges és hasznos új dolgot tanulnak meg (tekintsünk el az állandó jogszabályváltozásból fakadó kényszertanulástól), és még kevesebbet felejtenek, így uralkodó gondolkodásmódjuk gyakorlatilag változatlan. Azok a technikai, technológiai változások, amelyeket törvényhelyek módosulása rájuk kényszerít, csak nagyon lassan tudják az uralkodó gondolkodásmód

belső lényegét megváltoztatni. A belső inkonzisztencia, ami szükségszerűen kialakul, szintén csak technikai szintű eszközökkel kerül (?) feloldásra. Szentes Tamás idézett könyvében egy másik területen, a tudományos közéletben általánosan elerjedt uralkodó gondolkodásmód kialakulásának okát mutatja be, amikor azt a megállapítást teszi, hogy „az egyetemi, főként amerikai standard tankönyvekből átvett tananyagokban és így az alapozó közgazdaságtani és gazdálkodástudományi tárgyak oktatásában a kellemetlen tényeket és az azokról szóló bíráló nézeteket elhallgató, félrevezető és explicite vagy implicite apologetikus megállapítások ma már meglehetősen „természetesnek” és megszokottnak tűnnek nálunk is. Olyannyira, hogy már szinte az válik gyanússá, és minősülhet jobb esetben csak „szakszerűséget” és modern matematikai modellekben megnyilvánuló „egzaktságot” lebecsülő maradi személetűnek, rosszabb esetben netán valamilyen ultrabaloldali vagy nacionalista ideológia hívének, aki azokat megkérdőjelezi vagy bírálja.” (Szentes, 2009. 34.) Miután a képző intézményekben elsajátítható tudásanyag gyakorlatilag azonos szellemi bázisra épül, nem véletlen, hogy a hazai és a nyugati gazdaságpolitikai szabályozás az elmúlt évtizedekben a piac önszabályozó működésében gondolkodó neoliberális modellekre épült, jóllehet egy más szakmai vonal már többoldalúan bizonyította, hogy tökéletes piacok nincsenek, a piaci árak gyakran torz képet mutatnak azokról a pénzügyi eszközökről, amelyekre vonatkoznak. Itt megállunk, és újra felfedezzük Einstein igazságát, miszerint „azokat a bajokat, amelyeket egy bizonyos fajta gondolkodásmód idézett elő, csak egy másféle gondolkodásmóddal lehet elhárítani.”

Felhasznált Irodalom: Buhholz, T. G.: Új ötletek halott közgazdászoktól. Európa Kiadó, Bp. 1998. Iacocca, L.: Vezetőink, hol vagytok? Alinea Kiadó, Bp. 2010 C. K. Prahalad: Új menedzsment paradigmák felé. Alinea Kiadó – Rajk László Szakkollégium, Bp. 2009. Szalai Erzsébet: Gazdaság és hatalom. Aula, Bp. 1990. Szentes Tamás: Ki, mi és miért van válságban? Napvilág Kiadó, Bp. 2009.

ǦÝÝ Ǧ

Már kapható!

www.hidfotok.hu

Fekete-erdőtől a Fekete tengerig angol és német nyelven is

A Duna hídjai

A “Duna forrása” Donaueschingenben.

A Duna hídjai

A Duna hídjai ǦÝÝ Ǧ

Fotó Gyukics Péter ï×ǡ͸ͶͷͶ

Író/szerkesztő: dr. Träger Herbert, dr. Tóth Ernő híd-szakmérnökök A könyv 330 oldal, közel 1000 fotóval. A Duna összes (342) hídját láthatja földről, vízről, levegőből.

Kiadói Ár: 8000 Ft/db. +5% áfa=8400 Ft ◆ 22 példány felett: 7000 Ft/ db.+áfa= 7350 Ft. Tisztelettel várjuk megrendelésüket: [email protected] ❧ 06 /30-2422-051


53

Fehérvári Gábor alkalmazástechnikai mérnök Linde Gáz Magyarország Zrt.

HIDROGÉN ÁLTAL OKOZOTT REPEDÉSEK KELETKEZÉSE KÜLÖNBÖZŐ TÍPUSÚ ACÉLOK HEGESZTETT KÖTÉSEIBEN Jelen írásunkban a teljesség igénye nélkül a diffúzióképes hidrogéntartalom hegesztett kötések repedésérzékenységére gyakorolt hatását foglaljuk össze különböző szerkezeti acélok esetén. A dolgozat elsősorban a repedésképződésre ható legfontosabb tényezőket rendszerezi és példákat mutat be a hőhatásövezetben és varratban keletkező repedésekre és azok veszélyeire különböző szerkezeti acélok esetén.

Hydrogen induced crackings of different structural steel welds In this paper the effect of diffusible hydrogen content on cracking sensibility of welded joints of different structural steels is presented. In the first place it is described the influence of most important factors on cracks susceptibility and it shows some typical example for cracks in weld and heat affected zone in different stuctural steels.

1. BEVEZETÉS

Több számítási módszer ismert a lehűlési sebesség számítására, amelyek a hővezetés differenciálegyenletének analitikus vagy végeselemes megoldásán alapulnak. Erre vonatkozó módszert tartalmaz az MSZ EN 1011-2:2001 szabvány [1] is. A szabvány nomogram segítségével az alábbi hegesztéstechnológiai paraméterek függvényében határozza meg lehűlési sebességet: • hegesztett kötés kialakítása, • mértékadó anyagvastagság, • fajlagos hőbevitel, • előmelegítési hőmérséklet.

A hegesztési technológia tervezésének fontos feladata a hegesztett kötés repedésmentességének biztosítása. A repedések keletkezését a hegesztés által okozott alakváltozás (ε) és az anyag alakváltozó képessége (δ) határozza meg. Az alakváltozás és az alakváltozó képesség a hely és az idő függvénye a hegesztett kötésen belül. Repedés akkor keletkezik, ha ε ≥ δ. Az alakváltozást (ε) befolyásolja: • a hegesztett szerkezet kialakítása, mérete (merevség), • a hegesztett kötés anyagának szilárdsága, hőtágulása, • a hegesztési hőfolyamat. A hegesztési hőfolyamat két paraméterrel jellemezhető: a maximális hőmérséklettel (Tmax) és a lehűlési sebességgel (dT/dt). Mivel a lehűlési sebesség folyamatosan csökken a hőmérséklettel, a hőfolyamat jellemzésére célszerűen a ∆t = 800–500 °C hőmérséklet közötti lehűlési időt szokás használni. A • • •

lehűlési idő (∆t) az alábbiak ismeretében számítható: a hegesztett kötés kialakítása, méretei (vastagsága), a fajlagos hőbevitel (kJ/mm), az előmelegítési (ill. varratközi) hőmérséklet.

A hidrogén által okozott repedések nagy gyakorisággal a hőhatásövezetben keletkeznek (lásd 1. ábra), ezért a nomogram alkalmazása legtöbb esetben lehetővé teszi a varrat alatti repedések elkerülését. Az alakváltozó képességet (δ) befolyásoló tényezők vizsgálatánál külön kell választani a hőhatásövezetet és a varratot. A hőhatásövezet alakváltozó képességét az alábbi tényezők határozzák meg: • az alapanyag vegyi összetétele és gyártási módja (alakítás, hőkezelés), • a hegesztési hőfolyamat és • a diffúzióképes hidrogéntartalom.

1. ábra: Sarokvarratok és tompavarratok hőhatásövezetében keletkező repedések [2]

54


Az alapanyag és a hegesztési hőfolyamat hatása azon keresztül érvényesül, hogy befolyásolják a hőhatásövezet szövetszerkezetét, és az alakváltozó képességgel összefüggő egyéb tulajdonságait (pl. keménységét). A diffúzióképes hidrogéntartalom alapvetően a hegesztőanyagból származik, de egyéb technológiai feltételek (pl. szennyeződések) is hatást gyakorolnak rá. A varrat alakváltozó képességére a hegesztőanyag, az alapanyag és a hegesztési technológia egyaránt hatást gyakorol. Mindhárom tényező befolyásolja a varrat vegyi összetételét és szövetszerkezetét, ezen keresztül az alakváltozó képességgel közvetlenül összefüggő tulajdonságait (pl. dúsulások). Az alapanyag hatása a felhígulás révén érvényesül, így soronként, ill. rétegenként változik. A diffúzióképes hidrogéntartalom – hasonlóan az alapanyaghoz – a hegesztőanyagból származik.

2. REPEDÉSEK A HŐHATÁSÖVEZETBEN A szerkezeti acélok típusait és a típusok legáltalánosabb tulajdonságait az 1. táblázat foglalja össze az MSZ ISO15608:2000 szabvány [2] alapján. Az egyes típusokon belül számos szabványos acélfajtát gyártanak, ill. alkalmaznak, azonban a hidrogén hatásának áttekintéséhez jó rendező elvnek tekinthető ez a táblázat.

2.1. Az általános szerkezeti acélok (1.1 és 1.2) és a normalizált finomszemcsés acélok (1.3) Ilyen típusú acélok repedési feltételeinek meghatározására szolgálnak a hegesztési hőfolyamatra érvényes átalakulási diagramok [3], amelyek a hegesztési hőfolyamatban keletkező szövetszerkezetet és keménységet (HV) tüntetik fel a ∆t lehűlési idő függvényében. A hegesztendő

1. táblázat: Szerkezeti acélok csoportosítása

ReH (Mpa)

C

Mn

0.25

1.7

Cr

Mo

V

Ni

közönséges hĘmérsékleten üzemelĘ szerkezetek anyagai 1.1.

275

általános szerkezeti acélok

1.2.

275 - 360

1.3.

normalizált, finomszemcsés acélok

2.1. 2.2

termomechanikusan kezelt, finomszemcsés acélok

3.1.

nemesített acélok

360 -460 > 460 360 - 690

3.2. 3.3

360

> 690 kiválással keményedĘ acélok

> 690

növelt hĘmérsékleten üzemelĘ szerkezetek anyagai 4.1.

0.25

Mo acélok

0.3

0.7

0.7

0.7

4.2.

1.5

0.75- 1.5

0.7

5.2.

1.5 - 3.5

0.7 - 1.2

5.3.

3.5 - 7.0

0.4 - 0.7

5.4.

7.0 - 10.0

0.7 - 1.2

0.3 - 0.75

0.7

6.2.

0.75- 3.5

0.7 - 1.2

6.3.

3.5 - 7.0

0.7

0.45- 0.55

6.4.

7.0 - 12.5

0.7 - 1.2

0.35

5.1.

6.1.

CrMo acélok

CrMoV acélok

0.35

alacsony hĘmérsékleten üzemelĘ szerkezetek anyagai 9.1.

3.0

Ni acélok

9.2.

3-8

9.3.

8 -10

korrozív közegben üzemelĘ szerkezetek anyagai 7.1

ferrites krómacélok

7.2

martenzites krómacélok

7.3

kiválással keményedĘ acélok

8.1

ausztenites acélok

0.35

10.5 - 30

19

8.2

> 19

8.3 10.1

4 - 12 ausztenit-ferrites (duplex) acélok

10.2

24 > 24


55

acélra vonatkozó HV(∆t) diagram segítségével meghatározható a varrat alatti maximális keménység és a hegesztési technológia paramétereinek kapcsolata. Ez segítséget nyújt a technológia tervezéséhez, melynek helyességét egy kísérleti varrat keresztmetszetén végzett keménységméréssel ellenőrizni tudjuk. Amennyiben nem áll rendelkezésre HV(∆t) diagram, a karbonegyenérték alapján is becsülhető a maximális keménység, ill. azon keresztül is tervezhető a hegesztési technológia. Számos formulát ismerünk, a különböző formulák azonban a hozzájuk tartozó követelményrendszer miatt gyakorlatilag azonos eredményre vezetnek. Az IIW által ajánlott [4] formula:

Kérdés: milyen keménységet engedhetünk meg a hőhatásövezetben? A megengedett keménység a diffúzióképes hidrogéntartalom függvénye. Általános szabály: a megengedett keménység 300 HV rutilos elektródával, és 350 HV bázikus elektródával történő hegesztésnél. Ezek az előírások biztonságosnak tekinthetők, de nem eléggé differenciáltak. Egyrészt nem terjednek ki egyéb hegesztési eljárásokra, de még egyéb elektródákra sem. Másrészt nem teszik lehetővé a korszerű, alacsony hidrogéntartalmú eljárások és lehetőségek kihasználását. Ennek különösen a nagy karbonegyenértékű acélok és a gyengén ötvözött acélok esetén van jelentősége.

2.2. Termomechanikusan kezelt acélok (2.1 és 2.2) Signes és Howe vizsgálta a diffúzióképes hidrogénnek a repedésképződésre gyakorolt hatását [5]. X 65, X 70 és X 80 távvezetékcsöveket vontak vizsgálatba, amelyek anyaga különböző karbon- és mangántartalmú, vanádiummal és nióbiummal mikroötvözött acél volt. Az X 65 és X 70 acélok folyáshatára 430…516 MPa, az X 80 acélé 638 MPa volt. A kísérleteket implant vizsgálattal, és mereven befogott lemezek hegesztésével végezték. A hegesztéshez különböző szilárdságú cellulóz elektródákat használtak, de bázikus elektródával és porbeles huzallal is végeztek kísérleteket. A 2. ábra az implant vizsgálat kritikus feszültségének (CS) és a bemetszett próbatest szakítószilárdságának (NTS) viszonyát tünteti fel a karbonegyenérték függvényében. A kritikus feszültség az a maximális feszültség, amelynél az implant próbatest végtelen idő (gyakorlatilag 24 óra)

2. ábra: X65 és X70 alapanyagú csövek implant próbáinak és bemetszett próbatest szakítószilárdságának aránya a karbonegyenérték függvényében [5]

56

alatt sem szakad el. Az ábra gyakorlati haszna vitathatatlan, azonban nem derül ki, hogy a CS/NTS viszonyában milyen arányban részes a cellulózelektródák magas hidrogéntartalma, ill. az acélok edződési hajlama. Erre a kérdésre akkor kapnánk választ, ha az implant vizsgálat kritikus feszültségét a hegesztés után hőkezelt implant próbatestek kritikus feszültségével hasonlítanánk össze. A hőkezelést a gázkromatográfos vizsgálatoknál alkalmazott, alacsony hőmérsékleten kell végezni.

2.3. Nemesített acélok (3.1 és 3.2) Nemesített acélok hidrogén okozta repedéseinek ismertetése kiterjedt publikációs tevékenységre támaszkodhat. Savage, Nippes és Szekeres [6] valamint Di-Jing, Hong és Jianming [7] HY 80 acélok hegesztésénél vizsgálta a diffúzióképes hidrogén hatását, amely 0.18% karbont, 3% nikkelt, 1.7% krómot és 0.4% molibdént tartalmaz. Folyáshatára ≈ 650 MPa. Zimmer, Boellinghaus és Kannengiesser [8] S690Q és S1100QL vizsgálati eredményeiről számol be. A jelölésben szereplő szám a folyáshatárra utal (lásd MSZ EN 10025-6:2005) Di-Jing, Hong és Jianming vizsgáltai [7] a következőkben foglalhatók össze. Jól ismert a HSLA-acélok varrataiban –100 és 200 °C közötti hőmérsékleten képződő repedés, amelynek kialakulása alapvetően három kölcsönösen ható tényezőtől függ: a varrat diffúzióképes hidrogéntartalmától, a feszültségszinttől a varratban és a kötésben kialakult szövetszerkezettől. A hegesztési feszültségek adódhatnak hőfeszültségből a hőmérséklet nem egyenletes eloszlása miatt, fázisátalakulás miatti feszültségből és külső befogásból adódó feszültségből. A szerzők a fázisátalakulás keltette feszültségek szerepét vizsgálták a repedések keletkezésében és terjedésében. Számos kutató megfigyelte, hogy a nagyobb szemcseméret és ridegebb szövetelem nagyobb érzékenységet mutatott a repedésképződésre. Easterling [9] véleménye szerint a hidegrepedések a hőhatásövezet szemcsedurvult részében jönnek létre, és a szemcseméret növekedése hatékonyan csökkenti az átalakulási hőmérsékletet. Nagy karbonegyenértékű acéloknál a kis hőmérsékleten képződő átalakulási termékek aránya nő, ilyenek a martenzit, a bénit vagy a Widmanstatten-szerű szövetelemek. Az ilyen szövetelemekhez társult nagy diszlokációsűrűség és a finom karbidkiválással járó felkeményedés vezet egy kemény, kis alakváltozó képességű, repedésre hajlamos mátrix kialakulásához. A 3. ábra megmutatja, hogy a hidrogén okozta repedés főként a hőhatásövezet durva primer ausztenit szemcsehatárain keletkezett, és onnan terjedt a varratfémbe vagy az alapanyagba. A repedések keletkezésének helyén a hőhatásövezet primer ausztenit szemcséinek mérete 2.5–5-szöröse a finomszemcsés helyek szemcseméretének. Scanning elektronmikroszkópos vizsgálatok tisztán kimutatták, hogy a repedések képződésének és terjedésének a helye szoros kapcsolatban van a martenzit lécek növekedésének irányával. Az elvégzett vizsgálatok és számítások eredményei egyértelműen bizonyítják, hogy a repedés keletkezésének valószínűsége ott a legnagyobb, ahol a – primer ausztenit szemcse méretétől függő – martenzites átalakulás okozta lokális feszültség nagy és a helyi hidrogénkoncentráció is nagy. A szerzők által vizsgált HY-80-as acél hidrogéntartalma a repedés helyén min. 5 ppm volt. Természetesen egyéb tényezők is vannak, amelyek befolyásolják a repedésre való hajlamot, mint pl. a mikropórusok jelenléte.


3. ábra: Hidrogén okozta repedés és martenzit tűk orientációs kapcsolata, repedés a primer ausztenit szemcsében a hőhatásövezet szemcsedurvult részében [7]

2.4. Kiválásosan keményedő acélok (3.3) Kiválásosan keményedő acélok hidrogén okozta repedését vizsgálta Challenger és Mason HY 130 acélokban [10]. Az acélt a hajóépítéshez fejlesztették ki. Hengerelt és öntött lemezek repedésérzékenységét vizsgálták GMAW (fogyóelektródás védőgázos ívhegesztés) eljárással, kétféle diffúzióképes hidrogéntartalom mellett. A vizsgálatot implant módszerrel végezték, a repedések morfológiáját scanning elektronmikroszkóp segítségével tanulmányozták. Az implant vizsgálat eredménye a 4. ábrán látható. Megállapítható, hogy a kritikus feszültség (CS) kb. 40%-kal csökkent, ha 19 ppm helyett 2 ppm hidrogéntartalmú eljárást alkalmaztak. A repedések szemcsehatárok mentén alakultak ki mind a hengerelt, mind az öntött acélokban.

750 MPa, a hőhatásövezet folyáshatára (hegesztés után) 1039 MPa volt. Implant vizsgálatot végeztek különböző előmelegítéssel, melynek eredménye a 5. ábrán látható. Megállapítható, hogy a kritikus törési feszültség (az ábrán LCS), azaz a legalacsonyabb törési feszültség (CS) mélyen a folyáshatár alatt marad még 250 °C előmelegítés esetén is. Az 6. ábra a hőhatásövezetben meginduló repedés terjedését mutatja. A magasabb feszültségszinten, azaz rövidebb inkubációs idő elteltével keletkező repedés átterjed az alapanyagba, az alacsonyabb feszültségszinten, azaz hosszabb inkubáció után keletkező repedés viszont a hőhatásövezetben terjed. Ennek az a magyarázata, hogy a rövidebb inkubációnál nagyobb a hidrogénkoncentráció gradiense, így a varrat – nagyobb hidrogéntartalma miatt – ridegebbnek mutatkozik. A hosszabb inkubációnál – a hidrogéntartalom kiegyenlítődése miatt – a repedés a hőhatásövezetben marad.

4. ábra: HY-130 acél implant próbájából meghatározott szilárdság az idő függvényében két különböző hidrogéntartalmú, de azonos anyagú lemez vizsgálatakor [10]

2.5. CrMo és CrMoV ötvözésű acélok (5) CrMo és CrMoV acélokat széleskörűen alkalmazzák az energiaiparban és a petrolkémiai iparban a kúszással és az oxidációval szembeni ellenállásuk miatt. A diffúzióképes hidrogén által okozott repedések (HAC = hydrogen assisted cracking) szempontjából az 1. táblázat 6.4 csoportjába tartozó acélok a legveszélyesebbek, mert ezeknél az acéloknál keletkezik a legridegebb szövetszerkezet. Előmelegítést és hegesztés utáni hőkezelést gyakorlatilag minden esetben alkalmazni kell a HAC elkerülésére. Indiai kutatók 9Cr1MoV acélok hegesztési vizsgálatairól számoltak be [11]. A normalizált és megeresztett acél folyáshatára 450 MPa, az alapanyaggal azonos összetételű varrat folyáshatára (760 °C-on 3 óra hőkezelés után)

5. ábra: 9Cr1MoV acél implant vizsgálatának eredménye [11] (felül: törési feszültség az idő függvényében, alul: kritikus törési feszültség különböző előmelegítési hőmérsékletek esetén)


57

Mota és Apps [12] közönséges hőmérsékleten üzemelő szerkezeti anyagok (1.1-3.3) fedett ívű eljárással hegesztett varratainak hidrogén okozta repedésérzékenységét vizsgálták. A kísérleti varratokat 38 mm vastag, C+Mn acélon, OP 41 TT fedőporral, különböző összetételű huzalokkal hegesztették (lásd 2. és 3. táblázat). 3. táblázat: Fedőporok nedvességtartalma és a varratok diffúzióképes hidrogéntartalma

a)

Fedőpor felhasználása

H2O (%)

ml/100g

B

450 °C-os szárítás után

0.020

2.5

AR

közvetlenül felbontás után

0.033

3.7

D

10 nap műhelyben való tárolás után

0.052

6.9

b)

A 4. táblázatban látható, hogy alacsony diffúzióképes hidrogéntartalomnál a varratok repedésmentesek. 3.7 ml/100g hidrogéntartalomnál megjelennek a Chevronrepedések, amelyek száma nő az ötvözőtartalommal és a hidrogéntartalommal. Bizonyos ötvözőtartalom (pl. No.6.) felett keresztirányú (a maximális húzófeszültségre merőleges) repedések keletkeznek, és a Chevron-repedésekre nem kell számítani.

6. ábra: Feszültség hatása a repedés terjedésére 9Cr1MoV acélok implant vizsgálatánál [11] a) varratban, törési feszültség: 288 MPa b) hőhatásövezetben, törési feszültség: 205 MPa

3. REPEDÉSEK A VARRATBAN Először a hőhatásövezetben észlelték a hidrogén által okozott repedéseket, amelyek a C + Mn acélok (1.1 – 1.3) és a gyengén ötvözött acélok hegesztésének egyik legfőbb problémájává váltak. A probléma folyamatosan megoldódott a hegesztési feltételek szabályozása és az acélok fejlesztése, így a karbontartalom csökkentése által. A varratok alacsony karbontartalma azt a hamis érzetet keltette, hogy a varratok nem érzékenyek a hidrogén által okozott repedésekre. A tapasztalatok azonban rácáfoltak erre a vélekedésre. Az 1960-as évek végén új típusú repedéseket azonosítottak, amelyek az akkortájt kifejlesztett, agglomerált fedőporokkal hegesztett varratokban keletkeztek, de megjelentek bevont elektródával hegesztett varratokban is. A repedéseket a varrat felületére merőleges hosszmetszeten mutatkozó V alakjukról Chevron-repedéseknek nevezték. Ultrahangvizsgálatok megerősítették a repedések jelenlétét vastag falú szerkezetekben, így nyomástartó edények körvarrataiban és tengeri olajfúró szerkezetek varrataiban. Egyértelműnek tűnt, hogy a repedések keletkezésében az abszorbeált hidrogén játszik meghatározó szerepet. A Chevron-morfológiát azzal magyarázták, hogy a maximális csúsztatófeszültségek síkjában – amely 45°-os szöget zár be a maximális húzófeszültséggel, azaz a varrat tengelyével – a diszlokációk felhalmozódnak, és a hidrogén a diszlokáció felhalmozódás helyére diffundál. (A hidrogénnek a diszlokáció felhalmozódási helyeken történő koncentrációját a modell megalkotójáról Cottrel-felhőnek nevezték).

4. táblázat: Különböző feltételekkel hegesztett kötésekben észlelt repedések 50

B (2.5ml/100g) chevron típ. rep.

Észlelt repedések száma

45

B (2.5ml/100g) keresztirányú rep.

40

AR (3.7ml/100g) chevron típ. rep.

35

AR (3.7ml/100g) keresztirányú rep. D (6.9ml/100g) chevron típ. rep.

30

D (6.9ml/100g) keresztirányú rep.

25 20 15 10 5 0 1

2

3

4

5

6

7

különbözĘ huzalok (No.1-7)

Alcantara és Rogerson közönséges hőmérsékleten üzemelő szerkezeti anyagok (1.1-3.3) bevont elektródákkal hegesztett varratainak hidrogén okozta repedésérzékenységét vizsgálták [13]. A kísérleti varratokat (Tekken-próba) 19 mm vastag, C+Mn acélon hegesztették. A különböző elektródákkal készített ömledék tulajdonságait az 5. táblázat, míg a diffúzióképes hidrogén mennyiségét a 6. táblázat mutatja.

2. táblázat: Különböző huzalokkal készült varratok fő jellemzői

No.

C

Mn

Ni

Cr

Mo

1.

0.11

1.24

-

-

-

2.

0.05

1.37

-

-

-

3.

0.14

1.40

1.50

-

-

4.

0.06

1.05

2.94

-

-

5.

0.06

1.13

0.51

-

0.51

6.

0.06

1.33

1.26

-

0.63

7.

0.08

0.85

1.01

0.84

0.50

58


Rp (MPa)

Rm (MPa)

HV

min.420

580-630

222

450-500

560-630

247

500-540

630-680

251-266

650-700

750-830

270

5. táblázat: Különböző elektródával készített varratok tulajdonságai

Típus

C

Mn

Ni

Cr

Mo

Rp(MPa)

Rm(MPa)

E 7018

0.09

0.87

-

-

-

463

510

E 10018

0.06

2.10

2.13

0.38

0.46

675

729

E 13018

0.05

1.54

2.24

0.61

0.51

872

937

6. táblázat: A diffúzióképes hidrogéntartalom különböző szárítási hőmérséklet és hegesztőáram esetén

250 °C / 60 perc

Típus

450 °C / 60 perc

136 A

172 A

136 A

172 A

E 7018

5.32

4.46

4.38

3.52

E 10018

5.36

8.12

3.34

5.42

E 13018

4.34

5.56

2.64

4.00

7. táblázat: Különböző huzalokkal készített ömledék összetétele

C 0.10

Mn 1.84

Ni -

Cr 0.59

Mo 0.53

0.09

2.35

-

0.44

0.78

0.10

2.40

-

0.79

0.87

0.12

1.99

2.67

-

0.75

0.12

1.90

2.78

0.61

0.76

Huzalok rendeltetése HT 70 (Rm = 700 MPa) alapanyaghoz HT 80 (Rm = 800 MPa) alapanyaghoz HT 100 (Rm = 1000 MPa) alapanyaghoz

8. táblázat: Különféle elektródák ömledékének vegyi összetétele

Típus

C

Mn

Cr

Ni

Mo

Ti

Nb+Ta

N

ER 308

0.045

1.86

20.51

9.69

0.11

-

-

0.033

ER 309 LSi

0.020

1.75

23.16

13.77

0.16

0.005

0.005

0.110

ER NiCr-3

0.050

2.90

19.32

73.23

-

0.350

2.620

-

A varratok keménysége csökken a fajlagos hőbevitel növelésével. Meghatározták a repedések elkerüléséhez szükséges minimális fajlagos hőbevitelt, amely E7018 elektródánál kb. 1.6 kJ/mm, E10018 elektródánál kb. 1.9 kJ/mm volt. Az E13018 elektródáknál 2.0 kJ/mm fajlagos hőbevitel esetén is előfordultak repedések. Az eredmények alapján nomogramot szerkesztettek a diffúzióképes hidrogén által okozott varratrepedések elkerülésére. Okuda és szerzőtársai nagy szakítószilárdságú, azaz HT (high tensile) acélok fedett ívű eljárással hegesztett varratainak hidrogén okozta repedéseit vizsgálták [14]. A kísérleti varratokat 50 mm vastag HT80 acélon (0.14 C, 0.78 Mn, 0.99 Ni, 0.46 Cr, 0.39 Mo) hegesztették a 7. táblázatban megadott huzalokkal. A vizsgálathoz használt fedőporokkal a diffúzióképes hidrogéntartalom 1–5 ml/100g között változott. A kísérletek alapján meghatározott előmelegítési hőmérséklet: T (°C) = 1.5 { 5.24 Rm + 277 lg [H] – 482 } Erőműi és petrolkémiai berendezéseknél gyakran alkalmaznak heterogén kötéseket, amikor ferrites (esetleg bénites vagy martenzites) acélhoz ausztenites (esetleg ausztenit+ferrites) varrat csatlakozik. Tipikus példa erre a plattírozás, amikor nagy szilárdságú (vagy kúszásálló) acél felületére korrózióálló acélréteget viszünk (pl. hegesztünk) fel. Számos esetben tapasztaltak repedést és/vagy elválást a beolvadási határ mentén, amelyért a kutatók jelentős része a hidrogént tartotta felelősnek.

A hidrogén hatásának megértéséhez számba kell venni a beolvadási vonal melletti mikroszerkezet néhány sajátosságát. A normális epitaxiális kristálynövekedésnél a primer szemcsehatárok merőlegesek a megolvadási vonalra. Ezeket a kristályhatárokat „I típusú” határoknak nevezzük. Azonban gyakran megfigyelhetők a beolvadási vonallal párhuzamos kristályhatárok, amelyek „II típusú” határoknak tekinthetők. A kutatók nagy része szerint a hidrogén által befolyásolt repedések „II típusú” határok mentén keletkeznek. A plattírozott réteg elválása, amely a gyártást követően és az üzembevételt megelőzően megy végbe, ilyen „II típusú” határokkal vannak összefüggésben. A beolvadási vonallal párhuzamos repedések kialakulását segíti a részleges megolvadás. Ennek hatására lokálisan köztes összetétel alakul(hat) ki, amelynek vegyi összetétele mind a varrattól, mind az alapanyagtól eltér. Rowe, Nelson és Lippold vizsgálatokat végeztek a varratban keletkező repedések feltárására és a repedések helyén kialakult szövetszerkezet meghatározására [14]. A kísérleteket lágyacél GTAW (volfrám elektródás, semleges védőgázos ívhegesztés) eljárással történő plattírozásával végezték, amelyhez a 8. táblázat szerinti háromféle elektródát használták. A kísérleti hegesztéseket argon védőgázzal, és – a repedésérzékenység vizsgálati célú növelése érdekében – Ar + 6% H2 gázkeverékkel végezték. Az argon védőgázzal hegesztett varratok repedésmentesek voltak, a gázkeverékkel hegesztett varratok viszont megrepedtek mindhárom


59

nológiák minősítésére a hidegrepedés-érzékenység szempontjából. Habár vannak a diffúzióképes hidrogéntartalom meghatározására szolgáló – most is folyamatos fejlesztés alatt álló – szabványok, pl. MSZ EN ISO3690:2002 [16], Magyarországon az elmúlt 25 évben nem volt lehetőség a diffúzióképes hidrogéntartalom meghatározására. A Linde által létrehozott vizsgálóberendezés alkalmas a varrat diffúzióképes hidrogéntartalmának meghatározására. A készülék alkalmazhatóságáról és a különböző vizsgálati eredményekről egy későbbi cikkünkben kívánunk beszámolni. 7. ábra: A megolvadási vonallal párhuzamos repedés ER 308 hegesztőanyaggal készített varratban [15] (felhígulás ~30%, Ar – 6% H2 védőgáz)

elektróda esetén. Következésképpen a repedések a hidrogén hatásának tulajdoníthatók. A 7. ábra „II típusú” (bal oldali kép) és „I típusú” (jobb oldali kép) repedéseket mutat. A varrat szövetszerkezetét – közelítő pontossággal – a Schaeffler-diagram (8. ábra) alapján határozhatjuk meg. Eszerint a szövetben martenzit jelenik meg, ha az alapanyag részvétele a varratban nagyobb, mint 16% (ER 308), 33% (ER 309 LSi), ill. 78% (ER NiCr-3). A kísérletek a hegesztőanyagok nagyobb felhígulását mutatták, főleg lokálisan. A repedések helyén kialakult szövetszerkezetben minden esetben kimutatták a martenzitet. A keménység HV = 400–550 volt.

8. ábra: A kísérleti varratok szövetszerkezete a Schaeffler-diagram szerint [15]

4. ÖSSZEFOGLALÁS A dolgozatban a rávilágítottunk arra, hogy a hegesztett kötésben jelenlévő diffúzióképes hidrogéntartalom kulcsfontosságú szerepet játszik különböző típusú acéloknál a repedés kialakulása szempontjából. A cikkben említett acélok nagy részénél, a repedések elkerülése érdekében valamint egyes acélok fokozott repedésérzékenysége miatt, különösen fontos a diffúzióképes hidrogén mennyiségének ismerete. A diffúzióképes hidrogéntartalom meghatározása lehetőséget ad különböző hegesztőanyagok és tech-

60

Irodalomjegyzék [1] MSZ EN 1011-2:2001: Hegesztés. Ajánlások fémek hegesztéséhez. 2. rész: Ferrites acélok ívhegesztése. [2] MSZ CR ISO 15608:200: Hegesztés. A fémek csoportosítási rendszerének irányelvei. [3] Rittinger J.: A fázisátalakulás és a diffúziós hidrogén okozta repedés. Heg. Kézikönyv 2.6.2. fejezet pp. 74-81. GTE (2007) [4] Coe F. R: Welding steels without hydrogen cracking. TWA (1973) [5] Signes E. G., P. Howe: H assisted cracking in high strength pipeline steels. WJ pp. 163-170 (1988) [6] Savage W. F., E. F. Nippes, E. S.Szekeres: H induced cold cracking in a low alloy steel. WJ pp.276s-282s (1976) [7] Di-Jing X., Q. Hong, J. Jianming: Investigation on susceptibility to H assisted cracking in HSLA steel weldments. WJ pp. 285-290 (1994) [8] Zimmer P., Th. Boellinghaus, Th. Kannengiesser: Effects of H on weld microstructure mechanical properties of the high strength steels S 690Q and S 1100QL. IIW Doc. II-A-141-04 [9] Esterling K.: Introduction to the Physical metallurgy of welding, pp. 182-193 (1983) Butterworths. [10] Challenger K. D., B. J. Mason: Comparison of H assisted cracking susceptibility of cast and rolled HY-130 steel plate. WJ pp. 39s-46s (1984) [11] Albert S. K., V. Ramasubbu, S. I. Sunder Raj, A. K. Bhaduri: H assisted cracking susceptibility of modified 9Cr1Mo steel and its weld met. IIW Doc. II-1719-09 [12] Mota J. M. F., R. L. Apps: ”Chevron Cracking” - A new form of H cracking in steel weld metal. WJ pp. 222s228s (1982) [13] Alcantara N. G., J. H. Rogerson: A prediction diagram for preventing H assisted cracking in weld metal. WJ pp. 116s-122s (1984) [14] Okuda N., Y. Ogata, Y. Nishikawa, T. Aoki, A. Goto, T. Abe: H induced cracking susceptibility in high strength weld metal. WJ pp. 141s-146s (1987) [15] Rowe M. D., T. W. Nelson, J. C. Lippold: H induced cracking along the fusion boundary of dissimilar metal welds. WJ pp. 31s-37s (1999) [16] MSZ EN ISO 3690: Welding and allied processes – Determination of hydrogen content in ferritic arc weld metal.


Minőségi szolgáltatások a gáziparban A Linde magas minőségi követelményeknek megfelelő gázokat és azokhoz kapcsolódó átfogó szolgáltatásokat kínál. Válassza ki az Önnek leginkább megfelelő ajánlatunkat: • • • • • • • • • • • •

Hegesztéstechnológiai kísérlet Hegesztési felügyelet Hegesztési technológia felülvizsgálata Hegesztő, forrasztó minősítés Lángtechnológiák gyakorlati alkalmazása Ismeretmegújító ívprojektoros oktatás Acetilén palackok biztonságos üzemeltetése Gázellátó rendszerek karbantartása, felülvizsgálata és javítása Hideg-zsugorkötés cseppfolyós nitrogénnel Gázelemzés Házhozszállítás Ipari és egészségügyi gázok kezelésének és szállításának általános biztonságtechnikai szabályai

Linde Gáz Magyarország Zrt. 1097 Budapest, Illatos út 17., Telefon: 1/ 347-4724, Fax: 1/ 347-4830 www.lindegas.hu

TÖKÉLETES HEGESZTÉS

Fronius hegesztőgépek, MicroStep és Hypertherm vágógépek magyarországi képviselete TransSteel 3500/5000 Tökéletes hegesztés, egyszerű kezelés, hosszú élettartam. FROWELD Kft. H–1239 Budapest, Grassalkovich út 225. Tel.: +36 1 287 8477 • Fax: +36 1 287 8476 • [email protected] • www.froweld.hu


61

Árvai István ügyvezető K-ARTS Művészeti Kft.

KASZ 2010 VII. KECSKEMÉTI ACÉLSZOBRÁSZATI SZIMPOZION RÉSZTVEVŐK VOLTAK

Hetedik alkalommal találkoztak a fémmel alkotók a KÉSZ Csoport kecskeméti acélszerkezet-gyártó központjában, hogy újabb különleges művekkel gyarapítsák a hazai kortárs művészetet. Az idei alkotótáborba több hölgy is érkezett, ami talán első hallásra szokatlannak tűnik, de mindannyian felkészülten, szilárd elhatározással munkálták meg a fémet. Néhányan a KÉSZ lemezüzemének termékeit – Luxalon alulemez, japán Alpolic réteges lemez – formálták, fedezték fel azok különleges adottságait. Több alkotó már visszatérőnek számított, jöttek fiatal tehetségek és tapasztalt, nemzetközi hírű művészek. A témaválasztásban idén sem volt megkötés, a hetedik KASZ-on is mindenki szabadon alkothatott a rendelkezésre álló acél- és egyéb fémfajtákból. A gépeket, eszközöket, alapanyagokat, a szakmai segítséget idén is az KÉSZ üzemei biztosították. A K-ARTS Művészeti Kft. (a KÉSZ Csoport tagvállalata) által rendezett KASZ2010 augusztus 13-án zárult a tett helyszínén, a már megszokott kiállítással a csőhengerítő csarnokban.

Majoros Gyula művészeti vezető A kecskeméti Uzgin Üver zenekar vezetője, az alkotótábor atyja, szobrász, Blattner Géza-díjas báb- és díszlettervező. Mindent tud az acél titkairól. Zenéje és objektjei egyedülálló különlegességek. Az idei művei közül a Csatorna, az Áramlás, vagy a Légtelenítő című alkotásai a már korábban megismert gépészeti elemeket felhasználó, olykor mobilizálható szobrainak sorába tartozik. A 18h – 22h című kórházi ágya a porcelán párnával, pedig a néhány héttel ez előtti személyes kórházélményre (vakbélműtét) ad egy emlékeztető ironikus képet. A Nagy-

Szabó György: Amulett ház; Örvénylő fű

Majoros Gyula: Csatorna; Nagyapám nyugalma No3.; 184-224

62


apám nyugalma No3. című gipsszel és acélporral öregített, rozsdásított ingsora, akár valamelyik divatház vitrinjében is jól mutatna. Szabó György többszörösen díjazott szobrász és éremművész, tanár Elsősorban bronzból készíti szobrait, plasztikáit. Több köztéri alkotása valósult meg, érméivel, plasztikáival is találkozhattunk már. Először próbálta ki az acélt. A KASZ2010-en készült Amulett háza égbe törő, nehézséget leküzdő könynyedsége, vagy a gravitációt is meghazudtoló Örvénylő fű című alkotása mellett a plazmavágott lemezből kreált Nyitott városa adott szép bizonyítékot az alkotótábori munkájának.

Majoros Áron Zsolt Junior Príma Díjas szobrász Kísérletező kedvű fiatal szobrász, aki szívesen próbálkozik a különböző alapanyagokkal. Nem idegen tőle az acél sem. Először tette próbára magát a KASZ-on. Acél körökből, „tallérokból” nagy türelemmel apránként hegesztgetett Andromédája, 1:1 arányú női alakja az alkotótábor egyik alapműve lett. Kagylóformát (címe: Kéreg) vastag plazmavágott acéllemezekből rétegelt, amit savazással tett rozsdásan vöröslő művé.

Elisabeth Varga: Pásztorok kutyákkal; Bemelegítés

Elisabeth Varga (Hollandia) többszörösen díjazott szobrász és éremművész A magyar származású művésznő az utóbbi években többször is járt már Magyarországon. Kalandos életút az övé. Bronzból, vasból, acélból is készíti szobrait. Először volt a KASZ-on. Hagyományos acéllemezből, valamint a speciális Corten acéllemezből készítette alkotásait az üzemi dolgozók segítségével. A síklemezekből játékkal került a forma térbe, vagy megtörve a síkot, vagy körítve, gombolyítva azt. A Pásztorok kutyákkal alkotása itt a pusztaszer közepén, akár emblematikusnak is mondható.

Kovács Tamás László: Billenő; Hajnal

Kovács Tamás László szobrász és grafikus, tanár Letisztult, geometrikus formáit elsősorban krómacélból és más lemeztermékekből alkotja. Jelentős grafikai munkássággal is bír. Először volt a KASZ-on, Alpolic és Luxalon lemezekkel dolgozott. Látványos térbeli formákat tudott megvalósítani a különböző lemezfajtákból, amihez a lemezüzem robotgépét is segítségül hívta. A Hajnal, vagy a Billenő elnevezésű művek szimmetriájukkal, és ötletességükkel hívják fel a figyelmet. Rabóczky Judit Rita Junior Príma Díjas szobrász Fiatal kora ellenére jelentős kiállításokkal a háta mögött, több elismerést is kapott már. Az acél, a vas, a drót a kedvenc anyaga. Másodszor járt a KASZ-on. Ismét drótszobrok, Angyalok, láncból bonyolított emberi figurák, vagy éppen talált fém alkatrészekből összehegesztett művek jelezték „kaszos” munkásságát.

Majoros Áron Zsolt: Androméda; Kéreg

Rabóczky Judit Rita: Angyalok; Bolond


63

Tundó Klára fotóművész Fotók, fotogramok és fémes táblaképek készítésére ihlette meg a KASZ2010, melyen először vett részt. Magyari Balázs, Melkovics Tamás, Plank Antal, Szilvási Judit képzőművész hallgatók dolgoztak még a táborban, vizsgamunkákat készítve, vagy a többi alkotónak segédkezve. A munkájuk nélkül nem lehetett volna teljes az alkotótábor.

Rajcsók Attila: Gemma; Merítés 2.

Rajcsók Attila szobrász Fiatal tehetség, többedszer a KASZon. Legutóbb acélkanalait csodálhattuk meg. Idén is ezt a sort fejlesztette tovább. Bravúrosan használja a fát, fémet, követ. Gemma című alkotása hosszú skorpiófarokra emlékeztető nyéllel indítja hatalmas, önmagába visszaforduló kanálformáját. A Merítés 2. pedig egy kecsesen, függőlegesen ívelő kanalat mutat, melyben a beton „kávévá” érett.

Gerle Margit DLA, Ferenczy-díjas kecskeméti képző- és iparművész, a Szegedi Egyetem tanára Rendszeresen részt vesz országos és nemzetközi kiállításokon, pályázatokon, dolgozik hazai és nemzetközi művészcsoportokkal. Először járt a KASZon, először kötött barátságot az acéllal és a lemezekkel. Biomorph sorozata plazmavágással készült acéllemezekből az üzem mestereinek segítségével, Csavart forma című sorozatával kihasználta a Corten lemez rozsdás-bronzos szépségét.

Mint ahogy az üzemek dolgozói (lakatosok, hegesztők, festők, targoncások, CNC gépkezelők…) nélkül sem! De sokat segítettek a szponzorok is: a KÉSZ Csoport cégei, a Paksi Atomerőmű Zrt., a Ruukki Hungary Kft., a SIAD Hungary Kft. és a médiatámogató, a MAGÉSZ Acélszerkezetek szaklapja.

Magyari Balázs: Cím nélkül; R3/3

Gerle Margit: Biomorph; Csavart forma

Tundó Klára: Fény–vas II.; Ipari tájképek II.–III.

64


Plank Antal: Kürtő

Magyar Acélszerkezeti Szövetség

Az alkotások először a Hírös Hét Fesztiválon szerepeltek (2010. augusztus 17–23. között) a nagyközönség előtt a kecskeméti főtéren, a nagytemplom előtti parkban. Az impozáns helyszínen kiállított acélszoborsétány sok érdeklődőt, turistát vonzott. A tervek szerint Budapesten és Szegeden is bemutatkozik az idei szobortermés.

Információ: K-ARTS Művészeti Kft. (a KÉSZ Csoport tagvállalata) Árvai István mobil: 30/206-7080 fax: 76/515-298 e-mail: [email protected] www.acelszobraszat.hu

Megtervezzük és kivitelezzük a csarnokokat, a vevôk igényeinek megfelelôen. Így az acélszerkezetekkel, a hozzá tartozó tetôés falburkolatokkal az épületek funkcióinak legmegfelelôbb anyagokat alkalmazzuk, legyen az szendvicspanel, trapézlemez, vagy más könnyûszerkezetes termék. Elérhetôségeink: FÉMSZERKEZET Építô és Szerelô Kft. Nyíregyháza, Lomb u. 16. Telefon: (42) 465 156, fax: (42) 596 728 E-mail: [email protected]


65

Dr. Seregi György Széchenyi-díjas mérnök, az MKE elnöke

EREDMÉNYES VOLT A 14. SZ. FÉMSZERKEZETI KONFERENCIA 2010. október 14.-én, hagyományosan a gödi Aphrodite Hotel előadótermében, mintegy ötven fő részvételével tartották meg a 14. Fémszerkezeti Konferenciát. Nem csak a helyszín volt hagyományos, hanem az a példa nélküli, kiváló együttműködés, mely a rendező társadalmi szakmai szervezetek a

Magyar Könnyűszerkezetes Egyesület (MKE), a Magyar Acélszerkezeti Szövetség (MAGÉSZ) és az Alumínium Ablak és Homlokzat Egyesület (ALUTA) között, immáron több mint egy évtizede létrejött, és ami a garanciája volt a sikeres lebonyolításnak.

épülete között elhelyezett CET-et NonStandard építészeti alkotásnak nevezte. A kétszer görbült felületű, bálna alakú, sík háromszögekből összetett szerkezet alakjának meghatározását és számítását ismertette Oasys GSA (Arup) végeselem módszerű statikai szoftver segítségével. Hagyományos kézi számítással szinte lehetetlen volna, mindenesetre több hónapig tartana az ilyen típusú szerkezet kiszámítása.

Az elnökség (balról: Dr. Seregi György elnök, MKE; File Miklós elnök, ALUTA; Markó Péter elnök, MAGÉSZ)

Az említett szervezetek együttműködésének alapja az a szakmai háttér, mely mindhármuknál a fémszerkezet-építés különböző, de mégis egymáshoz kapcsolódó ágazataiban képviselik az abban tevékenykedő cégeket és szakembereket. Ezen feladatuk nem csak az iparágra, hanem a főiskolai, egyetemi illetékes tanszékekre is kiterjed, és elősegíti a kivitelezés és az oktatás együttműködését. Ennek egyik eszköze – mely az elméleti alapot megadó egyetemi oktatók és a gyakorlati tervezők és kivitelezők előadásai révén jön létre – a Fémszerkezeti Konfrenciák évenkénti megrendezése. A szervezők a korábbiakhoz hasonlóan a konferenciák előadásait igyekeztek egy kiemelt téma köré csoportosítani, ami ez évben az „Egyedi fém- és üvegszerkezetek” voltak. (Emlékeztetőül: a 13. Fémszerkezeti Konferencia kiemelt témaköre a „Zárt szelvények alkalmazása az acél- és könnyűszerkezetes építésben” volt.) A kiemelt témakörnek megfelelően a konferencia két fő részre bontható: Az egyedi fémszerkezetek tervezésére és kivitelezésére, valamint az üvegtartókra és ezek alkalmazására a transzparens homlokzatoknál. Az első csoportban négy előadás hangzott el. Az első kettő a budapesti Közraktárak átépítéséről, ezen belül kiemelten a CET szerkezeti megoldásáról és tűzvédelméről szólt. Az elsőt a csinos és fiatal Nagy Anna okl. építőmérnök tartotta, aki a két megmaradó közraktár

66

Nagy Anna

A CET tűzvédelméről Zellei János, a Dunamenti VK Zrt. ig. elnöke tartott igen szakszerű és teljes körű előadást, igazolva azt az állítást, hogy az ilyen egyedi, több funkciós (bevásárlóközpont és kulturális) épület tűzvédelmének megoldása külön tudománnyá lépett elő. A középmagas, 26 671,65 m²es, tűzvédelmi szempontból 5 szintes Zellei János épület „C” azaz tűzveszélyes osztályba tartozik (a rendezvényterem 1050 fős), II. tűzállósági fokozatú, amit 19 tűzszakaszra osztottak. Az ismertetés kiterjedt a tűzszakaszokra, a kiürítési útvonalakra, a tűzjelzésre, az építészeti (passzív) tűzvédelmi megoldásokra, a kísérleti elemre stb. Az acél héjszerkezet 0,75 órás védelmet biztosító festést, a vasbeton födémek acél oszlopai 2,5 órás tűzgátló habarcsot kaptak. Ezután folytatódott a „szabad formájú” szerkezetek ismertetése Gidófalvy Kitti okl. építőmérnök tolmácsolásában. Ezek a szerkezetek napjainkban egyre divatosabbá válnak; jellemzően bonyolult a geometriájuk, felületük pedig kettős görbületű. Ezek gazdaságos kialakítása speciális tervezési folyamatot és fejlett számítógépes alkalmazások használatát követeli meg. A mérnökök és építészek minden egyes épület tervezésekor új módszereket és szoftvereket fejlesztenek ki, amelyek folyamatosan változtatják a tervezői gyakorlatot.


Gidófalvy Kitti

Ezt követően az ALUTA felkérésére Stocker György (BME Magasépítési Tanszék) a Transparens üvegszerkezetek tervezésével, Kovács Attila (ALUKOL Kft.) pedig ezek gyártásával és szerelésével foglalkozott, számos hazai és külföldi példát felhozva az átlátható és rendszerint alumínium profilokkal kialakított homlokzatok megoldására. Stocker György előadásából megtudhattuk, hogy merre halad, milyen irányt vesz fel a teljes átláthatóság irányába mutató transzparens építészet, Kovács Attila a kivitel gondosságával, nehézségeivel foglalkozott, elsősorban a kőbányai Richter Gedeon Gyógyszergyár új épületének homlokzatkialakításával.

A konferencia résztvevői

Gidófalvy Kitti példaként egy Esztergomba tervezett 90 m magas kilátótornyának tervezésével mutatta be azt az automatizált módszert, mellyel a megkívánt viselkedésű szerkezet a paraméteres geometria megadásától, a hálózatgeneráláson át az adatbázisból történő, számítógéppel segített eljárással, a szelvények meghatározásáig hatékonyan hajtható végre. Ezt követően, hogy ne csak az elmélet, hanem a gyakorlat is szóhoz jusson a konferencián, Markó Péter leszállt az elnöki pulpitusról, hogy megcáfolja azt az ironikus állítást, mely szerint: „van aki okítja, és van aki csinálja!”, mert ő ezúttal mindkettőt vállalta, bemutatva a Ferihegy Terminal, Sky Court szerkezetét, melyet cége gyártott és szerelt. Markó Péter A tető háromövű rácsos acéltartókból, tisztán hegesztett kapcsolatokkal kialakított csőszerkezet, mely változó görbületű geometriájával kétségkívül egyedi, jelentős alkotás. Ennek végrehajtását a jelenleg legmodernebb CNC csővágógép megvétele, valamint a szabályozott fogyóelektródás védőgázos hegesztési eljárás – és az ilyen célra kifejlesztett ESAB Qset áramforrás alkalmazása tette lehetővé. A konferencia második részének alaphangját Pankhardt Kinga főiskolai docens (Debreceni Egyetem, Műszaki Kar) Üvegtartók c. előadásával adta meg. Összefoglalta az üveg teherbíróvá tételének folyamatát, vizsgálta az üveget, mint teherviselő építőanyagot, majd az üvegtartókkal kapcsolatos kísérleteket ismertette. A felhasználás területén az Pankhardt Kinga üvegfödémeket, oszlopokat, lépcsőket és a modern, transzparens építészet által megkívánt, egyéb lehetőségeket villantotta fel. Előadásával megalapozta a további alkalmazásokkal foglalkozó dolgozatokat, eloszlatva azt a hiedelmet, hogy az üveget csak nyílászáróknál lehet beépíteni. A fentiekben ismertetett előadást Erdélyi Tamás (BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék) hozzászólása egészítette ki.

Stocker György

Kovács Attila

A fenti két előadáshoz kapcsolódott Kovács Sebestyén (Fischer Hung. Kft.) hozzászólása, aki a dűbelek kialakításával és méretezésével foglalkozott. Végül két rövid ismertetés következett, mindkettő illeszkedett a konferencia fő témaköréhez: az egyedi könnyűszerkezetekhez. Kotormán István okl. építőmérnök egy egyedi, Lindab típusú, hidegen hengerelt profilokból kialakított csarnokszerkezet, Dr. Bánszky József (Struktúra – Bau – Typ Kft.) ügyvezető, okl. építőmérnök pedig egy általuk kifejlesztett, mobil rakodórámpa, és egy könnyű rácsos tartóval kialakított lelátó konzol ismertetésével színesítette a konferencia repertoárját.

Kotormán István

E sorok írója, a konferencia szakmai szervezője zárószavában összefoglalta a tanulságokat, értékelte az előadásokat. Megállapította, hogy a „kockológia” – az ismert, egymásra merőleges síkú geometriai formák – alkalmazása helyett az építészek a háromdimenziós térlefedéseket, a ferde, sarkaiban legömbölyített homlokzatokat, egyedi, amorf felületeket preferálják (pl. a Vörösmarty téri többfunkciós épület). Ezek szerkezeti kialakítása új kihívást jelent a szerkezettervező mérnököknek, melynek során érvényesíteni kell a statikai, a kivitelezhetőségi szempontokat is, a számítógépes tervezés lehetőségeit, mert az építészek mögött „nem vagyunk másodhegedűsök”! A másik tanulság, hogy a kolléganők az eddiginél nagyobb szerepet vállalnak a sok buktatóval járó, új mérnöki feladatok végrehajtásában. Ma már nem csak az építési hivatalokban lehet mérnöknőkkel találkozni, hanem az innováció területén is. Ez utóbbi megállapítás elsősorban a fiatal generációra vonatkozik, ahol ők a számítógépes tervezésben igen otthonosan mozognak. Mi öregek ezt csak csodálni és támogatni tudjuk. Az elmondottakat igazolja, hogy a 14. Fémszerkezeti Konferencia előadói között három fiatal mérnöknő is volt, míg a korábbi 13-ban összesen volt ennyi.


67

tyrpê}snok rp}p{lsl z®ê¢ªª§À¢ªª¨ mvrvv{{huêlyz{l{{êylukzlylrêy {lnlp® ylhjvyê¢rêlwê¥ªêuê ylhjvyê¢rêlwê¥¡êwê ylhjvyê¢rêlwê¥§êlnê ylhjvyê¢rêlwê¥§êlnê tlnh{vwê¢rêw|yê{s½{wêê

nhyhu{sq|r hê{r sl{lz tlnvskz{ rvyyp} klstp il}vuh{ylukzlylr

68



69

Dr. Vigh László Gergely egyetemi docens Zsarnóczay Ádám doktorandusz Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Bagó Zoltán ügyvezető Star Seismic Europe Kft.

KIHAJLÁSBIZTOS MEREVÍTŐVEL MEREVÍTETT SZERKEZETEK – analízis, tervezés és szabványok – BUCKLING RESTRAINED BRACED FRAME (BRBF) STRUCTURES – analysis, design and provisions – Kimagasló szeizmikus viselkedésének köszönhetően a kihajlásbiztos merevítőrudakkal merevített keretek (Buckling Restrained Braced Frame, BRBF) mára népszerű elsődleges vízszintes teherviselő rendszerré váltak az Amerikai Egyesült Államokban. Jelen cikk először a BRBF rendszer működési elvét mutatja be, majd tárgyalja a szerkezeti viselkedést, különös hangsúlyt fektetve a hiszterézis tulajdonságokra. Bemutatjuk a rendszer költséghatékony tervezést és kivitelezést biztosító jellemzőit, valamint a BRBF rendszer tervezésére vonatkozó, jelenleg hatályos és a jövőben várható európai előírásokat.

Because of its superior seismic performance, Buckling Restrained Braced Frame (BRBF) is already popular solution as primary lateral force resisting system in the United States. This paper first introduces the development and concept of BRBF and characterizes the structural performance with special respect to hysteretic behavior. System benefits that may lead to very economic design and construction are addressed. Current and future design provision issues are also discussed. The paper provides as well an overall understanding of the system through case studies, and reference structures.

BEVEZETÉS

szerkezetekhez hasonló szabványos háttérrel rendelkezik (az USA-ban 2005-ben került be a vonatkozó szabványokba, Japánban pedig az 1980-as évek vége óta terveznek ilyen típusú szerkezeteket), addig Európában – bár különböző egyetemeken és fórumokon folynak kutatások [2] – eddig nem terjedt el, csak kisszámú alkalmazási példával találkozhatunk. A nagy BRB gyártó cégek közül Európában a Star Seismic van jelen gyártóként 2010 óta. Ennek köszönhetően, valamint hogy az európai szabványosításban is megjelent a rendszer, a kihajlásbiztos merevítőelemekkel merevített keret megoldása mára elérhető közelségbe került itthon is. Jelen cikk célja ezért a BRBF rendszer viselkedésének, tervezésének, alkalmazásának bemutatása.

Az európai szabályozások hatására mára már a közepes szeizmicitású területek mérnökei is tisztában vannak a földrengések jelentette veszéllyel, és a tervezés során foglalkoznak az épületek szeizmikus viselkedésével. Ennek következtében a kellő teherbírást biztosító és egyben gazdaságos megoldások egyre fontosabbá válnak ezekben a régiókban is. Az acélszerkezetekre ható oldalirányú terheket általában rácsos tartó merevítőrendszer viseli. Hagyományos, központos rácsozással relatíve kis energiaelnyelő képességű rendszert tervezünk, amelynél nem számolunk képlékeny szerkezeti viselkedéssel, így a kvázirugalmas szerkezet viseli a szeizmikus hatásokat. Bár Magyarországon a disszipatív megoldások még nem terjedtek el, jelentősen csökkenthető a szerkezetre adódó földrengési teher, amenynyiben azt képlékeny viselkedés figyelembevételével tervezzük; azaz disszipatív elemek beiktatásával (pl. képlékeny csuklók sarokmerev keretnél; rövid nyírt panel külpontos rácsozásnál; húzott rúd központos rácsozásnál) biztosítjuk a képlékeny tönkremeneteli mechanizmus kialakulását és ezzel a magasabb energiaelnyelő képességet. A BME Hidak és Szerkezetek Tanszéken, a disszipatív szerkezettervezéssel kapcsolatos kutatások keretében kezdtünk foglalkozni a kihajlásbiztos merevítőrendszerrel (Buckling Restrained Brace, BRB [1]), mely a hagyományosan merevített keretek nagyobb energiaelnyelő képességgel rendelkező alternatívájának tekinthető. Míg Amerikában és Ázsiában a rendszer népszerű és a „hagyományos”

70

A KIHAJLÁSBIZTOS MEREVÍTŐELEM (BRB) MŰKÖDÉSI ELVE A hagyományos acél merevítőelemek ciklikus terhelés hatására az 1. ábrán látható aszimmetrikus hiszterézis viselkedéssel jellemezhetők: húzás hatására az acél mint anyag karakterisztikájának köszönhetően magas duktilitás jellemzi őket, nyomás esetén azonban teherbírásukat stabilitásvesztés (kihajlás) határozza meg. Ez a stabilitási probléma az elem teljes ciklikus viselkedésére hatással van, mely ciklikus degradáció formájában jelentkezik. Az acélelem kihajlásának kiküszöbölésével – ami a BRB működésének alapja [1] – az 1. ábrán látható kiegyensúlyozott, duktilis és disszipatív ciklikus viselkedésű elemet kapunk.


3. ábra: A BRB elem felépítése

acélmag középső szakaszára koncentrálódjon és ezzel a képlékenyedés jól kontrollálható legyen. Ennek a kialakításnak köszönhetően nagy biztonsággal tervezhető meg az elem viselkedése és tönkremenetele. A mag és a megtámasztó anyag elválasztására – ami biztosítja, hogy a hüvely ne dolgozzon együtt a maggal – különböző megoldások ismertek: méretezett légrés, súrlódáscsökkentő anyag stb. A hüvely jellemzően betonnal kitöltött acél zárt szelvény köpenyből készül, de kutatások folynak csak acélból készült BRB elemek kifejlesztésére is [2]. Méretezésekor alapvető követelmény, hogy megfelelő oldalirányú megtámasztást (azaz merevséget) biztosítson az acélmag kihajlása ellen. 1. ábra: Központosan merevített keret (CBF) és BRBF rendszer összehasonlítása

A BRB elem sematikus rajza látható a 2. ábrán. A keresztmetszetben három fő összetevő különíthető el: 1. acélmag, 2. kötésgátló réteg és 3. hüvely.

A KIHAJLÁSBIZTOS MEREVÍTŐELEM JELLEMZŐI

Az elválasztó (kötésgátló) réteg különíti el az acélmagot a hüvelytől. Ezáltal a tengelyirányú terhelést kizárólag az acélmag viseli, míg a hüvely – hajlítási merevségének köszönhetően – a mag kihajlása elleni oldalirányú megtámasztását biztosítja. Az acélmag feladata, hogy a merevítőelemre ható tengelyirányú terhelés teljes egészét viselje. Keresztmetszeti területe a hagyományos merevítőelemekénél sokkal kisebb lehet, mivel teherbírását nem korlátozza kihajlás. Az acélmag hosszirányban három részre osztható: a középső, úgynevezett megfolyó részre és az elem két végén található merev, rugalmas részekre (3. ábra). A rugalmas részek megnövelt keresztmetszeti területe és az itt elhelyezett merevítések biztosítják, hogy a képlékeny viselkedés az

A BRB rendszer amerikai bevezetése óta számos részletes teszt igazolta a BRB elemek teljesítményét (pl. [3]). A Star Seismic merevítőelemeire [3] jellemző hiszterézisgörbe a 4. ábrán látható. Az elért duktilitás mértéke és a stabilan ismétlődő hiszterézishurkok alapján a BRB elem jelentős mennyiségű energia elnyelésére képes egy földrengés során várható ciklikus terhelés esetén. Megfigyelhető, hogy a kihajlás kiküszöbölésével egy olyan szerkezeti elemet kapunk, melynek teherbírása és duktilitása húzás és nyomás esetén közel azonos mértékű. Ezt illusztrálja a hiszterézisgörbék 5. ábrán látható burkológörbéje (ún. „backbone” görbe) [3]. Ez a görbe képezi az elemek gyakorlati tervezésének alapját. A fenti megfigyelésekkel összhangban a BRBF rendszer használatával az acél alapanyag előnyös ciklikus viselkedését elemszintre, majd a teljes szerkezetre kivetítve egy rendkívül disszipatív szerkezet tervezhető. Kísérleti eredmények igazolják a BRB rendszerrel merevített szerkezetek duktilis, stabil és ismétlődő hiszterézises viselkedését [3].

2. ábra: A kihajlásbiztos merevítőelem (BRB) működési elve

4. ábra: Tipikus BRB viselkedés ciklikus terhelés hatására [3]


71

5. ábra: Tipikus BRB hiszterézis burkológörbe [3]

6. ábra: Ekvivalens viszkózus csillapítási arány [3]

A BRB merevítőrendszer kialakításától függően az amerikai egyesült államokbeli tervezési szabványok (például: AISC [4]) a speciális nyomatékbíró keretekhez hasonlóan akár R=8 válaszmódosító tényező (response modification factor; megfelel az Eurocode-ban használt q viselkedési tényezőnek) alkalmazását is engedélyezik. Ezáltal jelentősen csökken a szerkezetre ható szeizmikus terhelés, melynek hatására a merevítőkeretekben kisebb keresztmetszetű oszlopok és gerendák alkalmazhatóak, gazdaságosabb csomópontok alakíthatóak ki, és az alapozásra jutó terhek jelentősen csökkennek. A BRB elemeken végzett amerikai kísérletek igazolják, hogy azok kis ciklusú fáradási vizsgálat és szimulált valóságos szeizmikus esemény esetén is kiváló teljesítménnyel rendelkeznek [3]. Az elem mint hiszterézis (elmozdulásfüggő) csillapító is értelmezhető. Az elérhető ekvivalens viszkózus csillapítási arányt a 6. ábra mutatja [3].

A BRBF rendszer alkalmazása megjelent már technológiai szerkezetek, lakóépületek, irodaházak, kis- és nagykereskedelmi létesítmények, kórházak, egyetemi épületek, felhőkarcolók, magas házak, laboratóriumok, hotelek, sportstadionok, gátak, katonai létesítmények és kormányzati épületek esetében egyaránt [5]. Jelenleg elsődleges oldalirányú teherviselő rendszerként alkalmazzák mind új építésű szerkezeteknél, mind szeizmikus megerősítés során. A hagyományos, merevített keretekkel összevetve a kisebb acélmag-keresztmetszet miatt a BRBF rendszer jellemzően lágyabb – és bár a szeizmikus hatásokból származó teher kisebb –, a kisebb merevség nagyobb elmozdulásokat eredményezhet. Az elmozdulások megfelelő szinten tartása és a képlékeny teher-átrendeződés elősegítése érdekében a BRBF rendszereket gyakran kombinálják rugalmas nyomatékbíró kerettel, mivel a nyomatékbíró keret növeli a rendszer visszatérítő képességét. Duális rendszer (melyben a BRB elemek és a nyomatékbíró keretben kialakuló képlékeny csuklók energiaelnyelő képessége egyaránt kihasználásra kerül) is tervezhető, mely során a két megoldás előnyei egyszerre használhatók ki. Megvalósult szerkezeteket mutatnak a 7–10. ábrák. A Los Angeles belvárosában található 56 szintes L. A. Live Hotel & Residences (7. ábra) épületbe eredetileg tervezett, nyírt vasbeton falas rendszerrel szemben a szerkezetben végül alkalmazott, BRBF és nyírt acélfalak vegyes rendszere 1860 m2–rel növelte az épület hasznos alapterületét, jelentős megtakarítást jelentve [6]. A Real Salt Lake futballcsapat 20 000 fős befogadóképességű, 8. ábrán látható stadionjának kivitelezése 2008-ban fejeződött be, mely a BRB rendszer alkalmazásának köszönhetően kevesebb, mint 10 hónap alatt zajlott le. A szerkezetben elért megtakarítás mellett a hatékonyabb kivitelezés jelentett számottevő költségmegtakarítást [7]. A merevítőrendszer alacsony és középmagas épületek esetében is alkalmazható (9–10. ábra). Nem csak acél, hanem vasbeton szerkezetek szeizmikus megerősítéséhez is használható a BRB rendszer. A Prohitech európai kutatás [2] a BRB rendszer műemlék jellegű építmények esetén történő alkalmazásának előnyeit is tárgyalja. A BME Hidak és Szerkezetek Tanszékén a fentiek mellett a hídszerkezeteknél való alkalmazás terén is folynak a kutatások, ígéretes eredményekkel.

ALKALMAZÁSI TERÜLETEK A kiváló duktilitásnak és energiaelnyelő képességnek köszönhetőn a földrengési terhek jelentősen csökkennek, ami kisebb szerkezeti méreteket eredményez, különösen a kapcsolatok és az alapozás tekintetében. A szerkezeti kialakítás, kivitelezés egyszerű, de az esetleges földrengés utáni felülvizsgálat és esetleges elemcsere is rendkívül leegyszerűsödik.

72

7. ábra: L. A. Live Hotel & Residences [6]


8. ábra: Real Salt Lake – Rio Tinto Stadion [7]

10. ábra: Star Seismic PowerCat merevítő önálló átlós alkalmazása [5]

Ã 9. ábra: Egyéb megvalósult szerkezeti példák [8]

TERVEZÉSI SZEMPONTOK A BRBF rendszer tervezése során a tervezők a kapacitástervezési szabályok szerint járhatnak el (lásd [8]). Ezzel biztosítják, hogy a nem disszipatív elemek (melyek szeizmikus terhelés hatására rugalmas állapotban kell, hogy maradjanak, így pl. kapcsolatok, gerendák, oszlopok, alapozás stb.) tönkremenetele ne előzze meg a disszipatív BRB elem tönkremenetelét. E téren a BRBF rendszer tervezésének lépései megegyeznek az egyéb, disszipatív szerekezettípusoknál alkalmazott eljárásokkal. A BRB elem részlettervezését a gyakorlatban teljes mértékben az elem forgalmazója végzi. A megszokott tervezéshez képest az egyetlen eltérés is ebből adódik, mert a BRB elem tervezése miatt a szerkezettervező mérnöknek és a merevítő gyártójának együttműködése feltétlenül szükséges a tervezési folyamat bizonyos szakaszainál.

Amennyiben a földrengésre vonatkozó szabványok támogatják a BRBF rendszer egyszerűsített, viselkedési tényezőn alapuló méretezését, a tervezés a következő lépésekre bontható: – A szerkezetre ható alapnyíróerő számítása a vonatkozó szeizmikus előírások alapján, magas viselkedési tényező figyelembevételével (q = 6–8 ajánlható). – Szerkezeti analízis: a merevítőelemek szükséges teherbírásának és merevségének meghatározása. – Globális és szintközi eltolódások ellenőrzése, a merevítő elmozdulásainak számítása. – A BRB elemek túltervezési tényezőjének (túlterhelési tényező, overstrength factor) meghatározása a gyártó közreműködésével. – A további – nem disszipatív – elemek, például gerendák, oszlopok, kapcsolatok tervezése.


73

Mint látható, a tervezési folyamat azért is egyszerűbb az egyéb disszipatív szerkezetek tervezéséhez képest, mert a disszipatív elem részlettervezésével annak gyártója foglalkozik. Így a kapacitástervezésből eredő komplex feladatok minimalizálódnak. Amennyiben a vonatkozó szeizmikus szabványok nem tartalmaznak előírásokat a BRBF rendszerre, a következő eljárást javasoljuk: – A fent leírt lépéseket követve előtervezést hajtunk végre, melyben a szabványból hiányzó szeizmikus paraméterek közelítő értékeivel számolunk. – A végleges szerkezet ellenőrzéséhez eltolásvizsgálatot (pushover analízis) és kapacitástervezésből ismert ellenőrzéseket végzünk. Ezek a merevítőelemek előirányzott elmozdulási szinten várható alakváltozására és a többi szerkezeti elem teherbírására terjednek ki. A gerendákat, oszlopokat és azok egymással, illetve a merevítőelemekkel való kapcsolatait úgy kell megtervezni, hogy azok tönkremenetele a BRB elem képlékenyedése, tönkremenetele előtt ne következhessen be, illetőleg rugalmas állapotban maradjanak a teljes terhelési folyamatban. Ehhez figyelembe kell vennünk azt a tényt, hogy a disszipatív elem valós teherbírása a tervezés során számításba vett értéknél nagyobb (pl. a karakterisztikus és tényleges folyáshatár közötti különbség, felkeményedés, rendszer többletteherbírása miatt). A nem disszipatív elemeket tehát úgy kell túltervezni, hogy azok tervezési teherbírása az ún. túltervezési tényezővel megnövelt szeizmikus igénybevételekre is megfelelő legyen. BRB esetén a túltervezési tényező számítása az egyéb rendszereknél megszokott módon történik, de a felkeményedést a ciklikus terhelés vizsgálata alapján kell figyelembe venni; ennek értékét illusztrálja az 5. ábrán mutatott hiszterézis burkológörbe.

KAPCSOLATOK KIALAKÍTÁSA A merevítők és a gerenda–oszlop csomópontok kapcsolásához általában csomólemezeket használnak. Európában jelenleg két különböző csomópont-kialakítás érhető el (11. ábra): valódi csuklós (csapos), illetve hegesztett kapcsolat. Az előbbi megoldás előnye, hogy elkerülhetőek az eltolódások során merev kapcsolatoknál létrejövő másodlagos nyomatékok, valamint növelhető az acélmag folyásra tervezett szakaszának hossza. Hátránya azonban ennek a megoldásnak a kivitelezés során alacsony mérettűrése. A hegesztett megoldás ezzel szemben egyszerűsíti a kivitelezést, azonban ebben az esetben elkerülhetetlenül megjelennek a másodlagos nyomatékok az elemben, melyeket a tervezésnél figyelembe kell venni. A csavarozott kapcsolatok kialakítására jelenleg is folynak a kutatások. A speciális, hagyományosan merevített keretek csomólemezes csomópontjaival összevetve a kisebb erőhatások folytán és a kihajlási problémák kizárásával jelentősen csökkenthető a csomópontok mérete (12. ábra). Ezen felül [9] szerint további jelentős anyag-megtakarítási lehetőségek rejlenek a csomólemezben BRBF használata esetén, mivel ezeket az elemeket gyakran szükségtelenül túlméretezik.

AZ EURÓPAI TERVEZÉS SZABVÁNYOSÍTÁSA Bár az Eurocode 8 1. része [10] jelenleg nem tartalmaz a BRBF rendszer egyszerűsített (q viselkedési tényezőn alapuló) tervezésére vonatkozó előírásokat, a szabvány megengedi az ilyen szerkezetek ellenőrzését, például eltolásvizsgálat segítségével. A felkeményedéssel számoló és a nyomási teherbírást módosító tényezők értékei a gyártók által elvégzett tesztek eredményei alapján meghatározhatók,

11. ábra: A merevítőelem végcsomópontja csapos és hegesztett kialakítás esetén

74


12. ábra: Hagyományos és BRB kapcsolat

melyekkel ezután a tervezést az európai szabványoknak megfelelően lehet elvégezni. A szerzők fontosnak tartják kiemelni, hogy az Eurocode 8 közeljövőben esedékes revíziójában várható a BRB rendszer megjelenése. A viszonylag új, már harmonizált európai szabvány, az EN15129 [11] elmozdulásfüggő földrengésvédelmi rendszerként tekint a BRB rendszerre, a rendszer alkalmazását és csillapítóelemként történő vizsgálatát támogatja. A BME Hidak és Szerkezetek Tanszék irányításával kísérleti és numerikus vizsgálatsorozat végrehajtása jelenleg is folyik. Ennek célja a BRB egyszerűsített (EC8-1 szerinti) tervezéshez szükséges tervezési paraméterek megállapítása, valamint a csillapítóelemként történő analízise és a szerkezetmegerősítésben történő alkalmazás feltételeinek meghatározása.

ÖSSZEFOGLALÓ MEGJEGYZÉSEK Cikkünkben a kihajlásbiztos merevítőrendszer viselkedése, karakterisztikája és tervezési kérdései kerültek tárgyalásra. A jelenleg is folyó európai kutatások számos alkalmazási területen mutatnak ígéretes felhasználási lehetőségeket. A megvalósult projektek szemléltető példái elősegíthetik a rendszer hazai megismerését is.

Hivatkozások [1] S. Hussain, P. V. Benschoten, M. A. Satari, S. Lin: Buckling Restrained Braced Frame Structures: Analysis, Design and Approvals Issues, Coffman Engineering, Proceedings of the 75th SEAOC Annual Convention, Long Beach, 2006 [2] L. Calado, J. M. Proenca, A. Panao, E. Nsieri, A. Rutenberg, R. Levy: Innovative materials and techniques, Buckling Restrained Braces, Prohitech WP5 [3] Merritt, S., Uang, Ch. M., Benzoni, G.: Subassemblage testing of Star Seismic buckling-restrained braces, Test report, University of California, San Diego, 2003. [4] AISC 341-05: Seismic Provisions for Structural Steel Buildings, 2005 [5] www.starseismic.net [6] N. Kristeva: Trimming the FAT. Modern Steel Construction, 2010. [7] S. Whitesell: Soccer in the Rockies. Modern Steel Construction, 2008. [8] www.starseismic.eu [9] W. A. López and R. Sabelli: Seismic Design of BucklingRestrained Braced Frames. Steel Tips, 2004. [10] EN 1998-1:2005, Eurocode 8: Tartószerkezetek földrengésállóságának tervezése. 1. rész: Általános szabályok, szeizmikus hatások és az épületekre vonatkozó szabályok, CEN [11] EN 15129:2010: Földrengésvédelmi eszközök, CEN


75

76


Kalmár Endre értékesítési igazgató Ruukki Hungary Kft., Metals üzletág

„ROZSDÁSODÓ ACÉL” EGY BUDAPESTI IRODAHÁZ DÍSZE 4000 m2 felületet beborító rozsdavagy inkább patinaréteg egy budapesti irodaház homlokzatának dísze. A Ruukki tálcás homlokzatburkolat, amely Cor-Ten acélból készült a természetes oxidáció során nyeri el végső állapotát, így a rozsdásnak tűnő felület az épület díszeként is szolgál. A Cor-Ten időjárásálló homlokzatburkolati rendszer a több mint tíz éven át a Ruukki finnországi laboratóriumában elvégzett kísérletek során megalkotott eljárásnak köszönhetően jött létre. Más előnyös tulajdonságai mellett – az érdekes felületű, tálcás burkolólapok különlegessége rendhagyó felülete által nyújtott egyedi szépsége. A acél felületén természetesen kialakuló patinaréteg azonban egyúttal az időjárással szemben is ellenállóvá teszi. Ezt a különleges acélfelületet választotta a beruházó egy budapesti irodaház homlokzatának kialakítására is. A Váci úton található irodaház komplett tervezéséért is felelős generáltervező cég egy korábbi projekt kapcsán már tapasztalatokat szerzett a Ruukki Cor-Ten tálcás burkolatok beépítését illetően, így a közelmúltban kifejlesztett felületet eredményező eljárást is örömmel fogadta.

vezésére felkért tervezőirodával. A külső homlokzat gyártmányterveinek elkészítése a körültekintő tervezésnek köszönhetően kb. egy évet vett igénybe. Az autóval és tömegközlekedéssel is könnyen megközelíthető irodaház belső tereinek kialakításában is a kedvező munkakörnyezet kialakítása volt a cél, így nyitott terű irodákat és napfényes tereket alakítottak ki. Az új irodaház a környezettudatos üzemeltetés elveinek is megfelel: az IT terem többlethőjét egy hőszivattyús klímaberendezéssel hasznosítják, míg a légkondicionálást és a világítást egy központi automatika szabályozza, ezzel is hozzájárulva az energia- és vízfelhasználás csökkentéséhez.

KIVITELEZÉS Az épület két szárnya két kivitelezési ütemben került kialakításra. Így a homlokzatburkolati munkák is két ütemben zajlottak, 2008 és 2009 őszén. Az épület vasbeton és tégla falszerkezetére a kivitelező állítható L konzolokra vízszintes síneket helyezett fel, amivel egyenletes, sík felületet képeztek, erre függőleges omegaprofil szelemenrendszert rögzítettek. Erre a háttérszerkezetre rozsdamentes önfúró csavarok segítségével kerültek a homlokzatburkolati tálcák. A CorTen burkolatok alkalmazásánál fontos figyelni arra, hogy a különböző típusú alapanyagok ne érintkezzenek közvetlenül egymással, mert a Cor-Ten felület tökéletes oxidációját ez gátolná. Ezért lényeges, hogy mind a Cor-Ten tálcák közé, mind a tálcák és hátté-

rszerkezetek közé a szerelésnél EPDM tömítést kell alkalmazni. A Tima Zoltán, építész (KÖZTI) tervezte irodaház homlokzatán található rozsdás acélhomlokzati elemek kellemes, meleg hatását vízzöld panelek egészítik ki, amely egy lüktető, mégis kiegyensúlyozott képet mutat az épületről. A Cor-Ten felület teljes oxidációja kb. 1–3 év alatt megy végbe, így az irodaház külső homlokzata még a következő időszakban folyamatosan változni fog, míg el nem éri végső szépségét. További információ a termékről és szolgáltatásról a www.ruukki.hu oldalon olvasható. További források: www.hg.hu, www.budapestbank.hu

IRODAHÁZ A MAI KOR KÖVETELMÉNYEI SZERINT A 2010 májusában átadott irodaház az Újpest–Városkapu metrómegállóhoz közel összesen 17 000 négyzetméteren 1200 dolgozónak ad helyet. Az irodaház „built-to-suit” beruházásként épült, azaz a belső kialakítás a fejlesztővel történő folyamatos egyeztetés eredményeként született meg, ahogy a homlokzat megtervezése is. A Ruukki már a tervezés előkészületeinél is jelen volt, együttműködve az épület homlokzatának konkrét megter-


77

Hegedűs Anett okl. építészmérnök Weinberg ’93 Kft., értékesítés és marketing

„A GYÁRTÁS JÓ KEZEKBEN VAN” A cikk röviden megpróbálja bemutatni a Weinberg ’93 Kft. új, európai színvonalú acélszerkezet-gyártó üzemének technológiai hátterét egy konkrét projekten keresztül. Bizonyítva szlogenünk hitelességét, hogy „A gyártás a Weinbergnél jó kezekben van”.

BEVEZETÉS A hazai és külföldi beruházók körében a légköri korróziónak kitett épületek és egyéb acéltermékek jól megszokott festésével szemben egyre nagyobb igény mutatkozik a tűzihorganyzásra. A horganybevonat évtizedekre ellenállóvá teszi a termékek külső és belső felületét a korrózióval szemben, emellett ütés- valamint kopásálló, a legtöbb vegyi hatásnak is ellenáll. Magyarország egyik közepes méretű tűzihorganyzó üzemét 1998 óta a NAGÉV Cink Kft. működteti Tiszacsegén. A folyamatosan növekvő hazai és külföldi igények azonban arra ösztönözték a cég vezetését, hogy egy újabb, európai színvonalú tűzihorganyzó üzemet hozzon létre. Az építési terület ezúttal Ócsa külterületére esett.

Az épületegyüttes újabb részét képező cinkraktár építési engedélyének kérelmére Ócsa Város Önkormányzata 2008. október 16-án hozta meg jóváhagyó határozatát. A kiviteli tervek 2010 májusában készültek el. Eközben megtörtént a teljes beruházás költségoldalról történő optimalizálása, a tervek átdolgozása. Az önkormányzat ismételt jóváhagyását követően elkezdődhetett a tenderezés folyamata. A többkörös versenyeztetést követően a Weinberg ’93 Kft. kapta meg a jogot az építési folyamatok lebonyolítására. A szerződés megkötése Nagy Antal János (NAGÉV Kft.) és Derczó István (Weinberg ’93 Kft.) aláírásával 2010 júniusában történt meg.

ELŐKÉSZÍTÉS, ACÉLSZERKEZET-GYÁRTÁS A kivitelezés teljes előkészítése, az acélszerkezetek gyártása és felületkezelése új, 5500 m2 alapterületű gyártócsarnokunkban (2. ábra) zajlott Sárospatakon.

A TERVEZÉSTŐL A SZERZŐDÉSKÖTÉSIG A NAGÉV Cink Kft. 2008 márciusában nyújtotta be Ócsa Város Önkormányzatához építési engedély iránti kérelmét az Ócsa, 0253/12 hrsz.-ú ingatlanon tűzihorganyzó üzem, portaépület és utcafronti kerítés építésére. A tervezett épületegyüttes 2008. április 4-én kapta meg az építési engedélyt. A tűzihorganyzó üzemrész területi eloszlása (hasznos alapterületek): • horganyzó: 6545,27 m2 • savazó: 18,48 m2 • savazó tároló: 363,59 m2 • szárító: 195,44 m2 Iroda épületrész területi eloszlása (hasznos alapterületek): • földszint: 730,06 m2 • 1. emeleti szint: 1099,74 m2 • 2. emeleti szint: 81,83 m2

1. ábra: Ócsa, Tűzihorganyzó üzem látványterve

78

2. ábra: Weinberg '93 Kft. gyártócsarnok

Gyártástervezés A gyártásirányítás a tervek beérkezését követően elkezdte a tervdokumentációk feldolgozását. Elkészültek a részletes elemtervek, a gyártástervező szoftver optimalizálta, hogy mennyi és milyen minőségű anyagra van szükség a kivitelezéshez. Az előkészítésnek ebben a fázisában még nem történt, csak virtuális munka, de már pontosan tudtuk, hogy minden egyes alapanyag szálunk milyen vonalkódi azonosítót fog kapni. Azon milyen műveleteket fogunk végrehajtani és a folyamat végén a kész szerkezetben milyen szerepet fog betölteni. A statikai tervezés, illetve a részletes gyártmánytervezés TEKLA XSteel programmal történt. Ez a program alkalmas arra, hogy a virtuálisan felépített 3D-s modellből részletes gyártmány- és elemterveket generáljon, amelyet üzemünk felé *.dstv munkafájlok formájában továbbít. Az üzemben a munkafájlok további feldolgozása WinSteel CAM és OMNIWIN szoftverekkel történik. Ezek képesek a különböző munkafolyamatok optimalizálására, anyagoptimalizálásra stb.


a)

a)

b) b)

3. ábra

4. ábra

A gépek hálózatba kötve üzemelnek a gyártástechnológusok munkaállomásaival [3. a) és 3. b) ábra]. A CNC gépsor WinSteel CAM platformon üzemel, amely a szükséges programjait a munkafájlokból nyeri. A vékonyés vastaglemez-megmunkáló gépek OMNIWIN programon készülnek el. Ez alkalmas szabástervek kidolgozására (CAM). A szelvénymegmunkálás programozása WinSteel szoftverrel történik, amely szintén alkalmas a szabási tervek elkészítésére, optimalizálására.

A melegen hengerelt szálanyagokat 16 x 2 x 5,5 m befogadó képességű 6 turbinás CNC vezértelt görgőpályás szemcseszóró berendezésünkben S330 acélsöréttel felület kezeltük. A gép kapacitása: 50–180 t/nap [4. a) és 4. b) ábra]. A táblás alapanyagokat, alkatrészeket 16,5 x 4,3 x 4,5 m befogadóképességű, telepített kocsis anyagmozgatású, kézi szemcseszóró berendezésünkben (ABRAZIV) készítettük elő G25 éles szemcsével. (A gép kapacitás: 20–120 t/nap.) A következő fázis a szálanyagok és lemezek megmunkálása volt. A CAM rendszer a vonalkód alapján beazonosította, hogy az adott alapanyaghoz melyik munkaprogram tartozik, és ennek megfelelően elkezdte az adott anyag tervek szerinti kialakítását.

A gyártás folyamata A beérkezett nyersanyagokat a raktár bevételezte – az adott rendelési számmal, szállítólevél számmal és az anyaghoz rendelt műbizonylattal –, annak fő paraméterei alapján generált egy elem vonalkódot, amely a nyersanyagot a teljes rendszeren át azonosította. Ez a gyártásirányítás számára a vállalatirányítási rendszeren belül láthatóvá vált. Ezáltal egyértelműen azonosítható volt, hogy hol, milyen méretben található meg a telephelyen az adott nyersanyag és milyen minőségben. Az alapanyag-megmunkálás első technológiai lépését a szemcseszórás jelentette. A munkafolyamat előtt a gépkezelő minden esetben leolvasta a vonalkódot, és a felületkezelés után újra nyomtatta, helyettesítve ezzel a megrongálódott eredetit. A szemcseszórásra gyártócsarnokunkban kétféle folyamat lehetséges, külön kezelve a szálanyagokat és külön az egyéb acél alapanyagokat.

Az alábbi műveleteket alkalmazták az egyes szerkezeti egységekhez: • Lángvágás és plazmavágás • Darabolás, fűrészelés: CNC vezérelt, FICEP DFB 1001 típusú fúró, vágó megmunkáló központon, automata kiés betároló görgőpályával, BOMAR STG 440 DGH típusú acélszalagfűrésszel. • Fúrás, lyukasztás: CNC vezérelt, FICEP P81 típusú fúrólyukasztó lemezmegmunkáló központon, amely 40 mmes lemezvastagságig képes az alapanyag kezelésére. [5. a), 5 .b), 5.c) és 5. d) ábrák] Miután a munkadarab elkészült, minden elem kapott egy gyártmányszámot, amelyet mechanikusan minden egyes részegységre rágravíroztak vagy rásajtoltak. Az azonosító


79

a)

c)

b)

d)

5. ábra

a)

számon kívül az összeállításhoz hasznosnak mutatkozó pozíciójelzések is feliratozásra kerültek, megjelölve a csatlakozóelemek helyét. A szerkezetek helyszíni összeszerelését megpróbáltuk a lehető legkevesebb mozzanatra lecsökkenteni, kiküszöbölve ezzel a lehetséges szerelési pontatlanságokat. Gyártócsarnokunk adottságait kihasználva, a közúti szállíthatóság maximális méreteihez igazodva, már a gyártás fázisában összeállítottuk az egyes szerkezeti részleteket. A csarnokban 6 darab 3,2–8 tonnás híddaru és forgató berendezés biztosítja az anyagmozgatást [6. a) és 6 .b) ábra]. Az előszerelés összeállító asztalokon történt és 24 darab nagy teljesítményű REHM, FRÓNIUS és EWM gyártmányú telepített vízhűtéses hegesztőállomás végezte az illesztések kialakítását. A hegesztők 500 A teljesítményű impulzus MIG/MAG technológiájú gépek. Működésükhöz szükséges védőgázt központi gázlefejtő biztosít, amely MSZ EN ISO 14175/2008-M21 corgon 18 gázkeverék előállí7. ábra tását teszi lehetővé (7. ábra). A legutolsó gyártási fázis az összeállított szerkezetek felületkezelése volt. A kész alkatrészeket, szerkezeteket, gyártmányokat 32,6 m x 4,3 m x 4,4 m befogadó képességű COMETI EXPANDER II. kombinált üzemű festő fényező-szárító kabinunkban alapoztunk és festettük. A festőkabinban a léghőmérséklet 20–60 °C között szabályozható. A festőkabinnak PAINT STOP szűrőberendezéssel választja ki az oldószert és a fölösleges festékszemcséket (8. ábra).

8. ábra: Festőkabin

Dokumentálás

b) 6. ábra

80

A megmunkálást a dokumentálás követte, amely arra szolgál, hogy a garanciális időn belül pontosan meg tudjuk mondani, hogy az adott alkatrész milyen műbizonylattal érkezett, milyen elemek készültek az adott szálból, milyen minősített hegesztők dolgoztak rajta, ki vezette a munkát, ki ellenőrizte a minőséget, ki festette, milyen festékkel, annak műbizonylatával stb. Az európai színvonalú, CNC vezérlésű gyártósor segítségével a kivitelezés folyamata leegyszerűsödött. Gyorsabbá és hatékonyabbá vált a munkavégzés.


KIVITELEZÉS

a)

Földmunka és alapozás A munkaterület 2010. júniusi átvételét követően elhelyeztük a felvonulási épületeinket, megteremtettük a munkavégzés feltételeit. Elkezdődhettek a tereprendezési és földmunkák. Az üzemépület acél pillérvázas szerkezetű, a pillérek előre gyártott kehelynyakakba történő befogással nyerték el végleges helyüket. A kehelynyakak alá monolit vasbeton tömbalapok készültek a statikai tervek szerinti kialakításban. A technológiai részen lemezalapozás készült. Ebben a fázisban került kivitelezésre a horganyzókád, valamint az aknák tartószerkezete is. Az irodaépület monolit vasbeton pillérvázas szerkezetű. Az alapozást a statikai terveknek megfelelően mélyített síkalapozással oldottuk meg.

b)

Szerkezetállítás Az acélszerkezeteket a gyártási folyamatok után kivitelezési ütemek szerint kiszállították a helyszínre. Az egyes épületrészek összeszerelését, a korábban már említett elemterveknek és a szerelési terveknek köszönhetően, kollégáink gyorsan és problémamentesen végezték. A szerkezetállítással párhuzamosan az előre gyártott lábazati falelemek is elhelyezésre kerültek. Miközben a csarnokrészen az acélszerkezet-állítás nagy léptékkel haladt, közben az iroda monolit vasbeton vázszerkezete is kialakítást nyert [9. a), 9. b) ábra].

c)

Napjainkban Az építkezés jelen fázisában a csarnokrész tető- és homlokzatburkolatának elhelyezése, valamint az ipari padlószerkezet készítése zajlik [10. a), 10. b) és 10. c) ábra). Ezzel párhuzamosan az irodarész vázszerkezetének befejező munkálatai, valamint a függőleges homlokzati falak is épülnek. 10. ábra

a)

b)

9. ábra


81

BEFEJEZÉS

né válnak, a kivitelezés pedig az előre eltervezett ütemben folyhat.

Az előzetes ütemtervek szerint a beruházás kivitelezésének befejezése április elejére tehető. Reményeink szerint a tél beállta előtt zárttá tehető a teljes épület. A belső munkálatok így időjárástól független-

A tűzihorganyzó üzembe helyezésével új utak nyílhatnak a környező településeken elhelyezkedő acélszerkezetgyártók és újabb külföldi megrendelések számára.

11. ábra: Az építkezés fázisai

82


CÉGTÖRTÉNET A Ferrokov Vas- és Fémipari Kft. 1991-ben alakult közepes méretû ipari vállalkozás. A vállalat telephelye Somogy megyében Segesd községben található. A cég megalakulásakor acélszerkezetek bérmunkában történõ tûzihorganyzása volt a fõ profilunk. Az eltelt idõszakban a vállalkozás dinamikus fejlõdésnek indult, így jelentõs fejlesztéseket tudtunk megvalósítani. Tevékenységi körünket kibõvítettük acélszerkezetek, illetve tûzihorganyzott kötõelemek gyártásával, és ezzel a térség meghatározó termelõ egységévé váltunk. VÁLLALATI STRATÉGIA • Környezetbarát, európai szintû gyártás. • Egészséges és biztonságos munkakörnyezet. • A cég iránt elkötelezett munkavállalók hosszú távú foglalkoztatása. • Folyamatos megfelelés partnereink elvárásainak. • Megbízhatóság. ACÉLSZERKEZET-GYÁRTÁS Vállalkozunk kis-, és középméretû acélszerkezetek, illetve fém tömegcikkek elõállítására, valamint felajánljuk gyártóberendezéseink szabad kapacitását. A gyártást egy 1500 m2-es daruzott csarnokban, jól képzett szakemberek végzik. Vállaljuk aluminium és rozsdamentes szerkezetek gyártását is. A hegesztést végzõ munkatársaink a DIN EN 3834-2 és DIN 18800-7 D szabvány szerint minõsítettek. TÛZIHORGANYZÁS Tûzihorganyzás = Tökéletes felületvédelem A tûzihorganyzás napjainkban egyre szélesebb körben alkalmazott felületvédelmi eljárás, mely tartósan védi az acélt a korrózió ellen. A 30-40 évvel ezelõtt horganyzott szerkezetek ma is megfelelõ állapotban láthatók, bizonyítékul az eljárás létjogosultságára. Vállaljuk acélszerkezetek és apró fémtömegcikkek horganybevonattal történõ ellátását, mely kültéri igénybevétel esetén is tartós védelmet nyújt. Horganyzási kapacitásunk 8000 tonna/év. Horganyzó berendezéseink méretei: Acél tûzihorganyzókád: 4000 x 1200 x 2300 mm Kerámia tûzihorganyzókád: 2600 x 900 x 1200 mm KÖTŐELEMGYÁRTÁS Cégünktől tűzihorganyzott kivitelben az alábbi típusú kötőelemek rendelhetők meg 5.6-8 8.8-10.9-es anyagminőségig • Hatlap-fejű csavarok és csavaranyák M8-as mérettől M36-os méretig. • Egyenes és hajlított rúdcsavarok M8-as mérettől. • Ászok csavarok. • Lapos, rugós és négyszögalátétek.

EGYÉB SZOLGÁLTATÁSOK Partnereink közremûködését igénybe véve az általunk gyártott acélszerkezetek galvanizálását, festését és porszórással kialakított bevonattal történõ ellátását is vállalni tudjuk. A tûzihorganyzott termékeket külön díjazás ellenében repasszáljuk (a szabvány követelményein túlmenõen kikészítjük), illetve szükség esetén készre szereljük és csomagoljuk. Vállaljuk a termékek telephelyünkre történõ beszállításának, illetve a készterméknek a megrendelõ által megadott helyre történõ eljuttatásának lebonyolítását. A megrendelés állományunk nagyságától függõen, sürgõs esetekben – külön egyeztetés alapján – lehetõség van a termék tûzihorganyzásának a beszállítást követõ azonnali elvégzésére. KAPCSOLATOK Partnereinkkel német és angol nyelven is tudunk kapcsolatot tartani, ebben az esetben a központi számot szíveskedjenek hívni. Levelezési cím: H-7562 Segesd, Pálmaház utca 1. E-mail: [email protected], [email protected] Fax: 06(82)598-910 Telefonszámok: központ 06(82)598-900 TAGVÁLLALATAINK ÉS PARTNEREINK SZOLGÁLTATÁSAI – VILL-ACÉL Villamosipari Acélszerkezetgyártó Kft. 8361 Keszthely, Georgikon u. 22. Telefon: 00-36-(83)315-142, Fax: 00-36-(83)319-847 E-mail: [email protected] Tevékenység: villamosipari acélszerkezetek gyártása. Tanúsítványok: ISO 9001 szabvány szerinti minõségirányítási rendszertanúsítás. Referenciák: EON- DÉDÁSZ Rt., EON- ÉDÁSZ Rt., DÉMÁSZ Rt., ÉMÁSZ Rt., ELMÛ Rt. Kapcsolattartó: Zerényi Imre (magyar nyelven) – EKO-NET Kft. Derecske Ipartelep Telefon: 00-36-(54)547-108, Fax: 00-36-(54)423-065 E-mail: [email protected] Tevékenység: Hegesztett acélszerkezetek gyártása. Tanúsítványok: DIN 18800/7 Klasse szabvány szerinti hegesztõüzemi minõsítés. Referenciák: ausztriai piacra gyártott építõipari állványszerkezetek, dán piacra hidraulika tartályok. Kapcsolattartó: Kökényesi Róbert (angol, spanyol nyelven)


83

Pálossy Miklós tervező Pont-Terv Zrt.

SZOLNOKI „TISZAVIRÁG” GYALOGOS-KERÉKPÁROS HÍD A cikk a Szolnok központjában, a Tisza felett épült gyalogos-kerékpáros átvezetés acélszerkezetű mederhídját és annak szerelését mutatja be.

BEVEZETÉS A híd olyan építmény, amit a funkciója egyértelműen meghatároz, emellett erős szimbolikus tartalmat is hordoz. Erős jel, motívum a városban és a tájban. A víz fölötti, különleges helyzeténél fogva, mely széles kilátást nyit a távoli horizontra, egyedülálló kilátópont is lesz. A folyó két partja közötti kapcsolatot is szimbolizálja. Míg a közúti hidak elsődleges funkciója általában két pont legközvetlenebb összekötése, a gyaloghidak általában lehetőséget kínálnak az „egydimenziós” gondolkodásból való kitörésre. Az alaprajzi és magassági vonalvezetés szabadabb kezelése, a híd csatlakozó környezetbe ágyazása és sokrétű megközelíthetősége térbeli élményt kínál a híd közönségének. Emellett a gyaloghidak a közúti hidaknál közvetlenebb kapcsolatban állnak a rajtuk átkelőkkel, a sétáló embereknek alkalmuk van megszemlélni az átkelés során változó nézőpontokból feltáruló látványt, részleteiben is megnézni, megérinteni a szerkezetet. E megtapasztalás érzése már tervezésüket is befolyásolja: egészében és részleteiben is. Egy gyaloghídnak emberléptékűnek kell lennie. A városok kiemelt pontjaiban létesülő gyaloghidaknál a szerkezet megválasztása is üzenet értékű. A tervezett szol-

A „tiszavirág” motívum

noki gyaloghíd a „tiszavirág” motívumra rímel, a medernyílás kifelé döntött ívei a kábelsíkok erezetével a szárnyakhoz, a rácsozással felbontott merevítőtartó a bordázott testethez hasonlatos. A híd ennek megfelelően karcsú, légies szerkezet: az alacsony nyílmagasságú ív feszültséget és eleganciát ad a formának. A műszaki kihívás leolvashatóvá válik, és ezáltal visszatükrözi a korszakot, korunk jelképévé is válik.

ELŐZMÉNYEK Szolnok városa már régen tervezte egy, a városközpontot a Tiszaligettel összekötő gyalogos-kerékpáros híd megépítését. A város településrendezési tervében a híd helye meghatározott volt. A Szapáry utca végétől – ami a város

lem betone andó) (elbont

A híd általános elrendezése

84


A híd látványterve (készítette A.D.U. Építésziroda Kft.)

egyik fő gyalogostengelye – át kell vezetni a forgalmat a Tisza túloldalán lévő sport- és szabadidős területre, valamint az ott elhelyezkedő egyetemi campus-hoz. A hídépítéshez kapcsolódóan a csatlakozó tiszaligeti rész és a város felőli hídfő mögötti Tiszai hajósok tere is rendezésre, átépítésre került. Utóbbi a kialakuló modern városi térrel, vendéglőkkel, galériával a város életének egyik központja lehet. Az új híd tervezését és a terek rendezését magában foglaló pályázatot a város 2007 nyarán írta ki. Nyertesként a Pont-Terv Mérnöki Tervező és Szolgáltató Zrt. („Tiszavirág híd) és az A.D.U. Építésziroda Kft. (terek átépítése) által készített pályázatot választották ki. Ennek alapján 2008 tavaszán engedélyezési tervek készültek, majd az engedélyek megszerzése után 2009 elején a város kivitelezői pályázatot hirdetett. Az építés a nyertes KÖZGÉP Zrt. generálkivitelezésében 2009 őszén indult. A tervezett átadás a 2010 első félévében szinte folyamatosan egymást követő, rendkívüli árhullámok miatt a tervezett nyárvégi időpontról év végére csúszott. Az engedélyezési és kiviteli tervek is a pályázaton nyertes Pont-Terv Zrt. (generáltervezés, hídszerkezetek) és A.D.U Építésziroda Kft. (építészet, térrendezés) tervezésében készültek. Természetesen mind a számos szakágat felölelő tervezésben, mind az építésben sok más szereplő vesz részt alvállalkozóként.

közvetlenül csatlakozó lépcsőkön is lehetséges, a mozgáskorlátozottak feljutását pedig mindkét oldalon akadálymentes lift segíti. Alaprajzilag a híd a Szapáry út tengelyéből indul és a tiszaligeti üdülőépületek között szabadon hagyott sávba érkezik. A végpontok és irányok ezzel adottak, és meghatározzák a mederhíd helyét is. Utóbbi a Tiszát közel merőlegesen keresztezi, íves átmenetekkel csatlakozva a feljáróhidakhoz. Mindez azt is jelenti, hogy a feljárókon közelítve jó rálátás nyílik a mederhídra. A rámpák alatti épületekben az üzemi helyiségeken (elektromos kapcsoló helyiség) kívül egyéb funkciók is helyet kapnak: a Tiszai hajósok terén köztisztasági raktár, a Tiszaligetben pedig később pl. kávézónak kialakítható diszponibilis helyiségek lettek kialakítva. A Tiszai hajósok terén a Szapáry út tengelyében és a rámpa öblözetében egy rendezvények tartására is alkalmas, térkővel burkolt, modern városi tér alakul ki, a tér másik fele továbbra is parkosított marad. A Tiszaliget zöld környezetében elsőrendű volt az értékes fák minél nagyobb mértékű megőrzése. A feljáró ezért itt egy viszonylag keskeny sávot foglal el. A projekt megvalósítása emellett rengeteg más kapcsolódó tevékenységet is igényelt (közművek átépítése, távlati árvízi védelem kiépítése, partvédelem, útcsatlakozások stb.).

MEDERHÍD Alapozás

ÁLTALÁNOS ISMERTETÉS A teljes – közel 450 m hosszú – átvezetés egy 186 m hoszszú acélszerkezetű mederhídból, az ahhoz csatlakozó kétoldali vasbeton feljáróhidakból (bal parton 94 m, jobb parton 40 m), valamint a csatlakozó tereken elhelyezett végpontok közlekedési kapcsolatokat (gyalogos lépcső, kerékpárosrámpa, akadálymentes lift) is magába foglaló épületeiből áll. A vonalvezetés magasságára a meder felett a hajózási űrszelvény, valamint a töltéseken vezető kerékpárutak űrszelvénye volt mértékadó. A viszonylag nagy magasságba való feljutás tette szükségessé a hosszú feljáróhidak és rámpák tervezését. A gyalogosok feljutása a mederhídhoz

A partéli pillérek alapozását a kedvezőtlen talajviszonyok és a nagy vízszintes erők miatt cölöpfalakkal kialakított mélyalapozással terveztük. A falakkal körülzárt 8,6 x 9,6 m alapterületű tömböt mélyen fekvő síkalapként lehet vizsgálni. A merevítő harántfalakkal cellákra osztott téglalap keresztmetszet nagy falfelületei ugyanakkor kellő megtámasztást biztosítanak a vízszintes erőkkel szemben. A falat 60 cm átmérőjű fúrt cölöpökből terveztük. Az ártéri pilléreket 60 cm átmérőjű fúrt cölöpökkel terveztük, itt ugyanis a partéli pillérekhez viszonyítva kicsik a reakcióerők. A cölöpök egy sorban állnak, hogy az ingaoszlopként tervezett alépítmények kellő hajlékonysága biztosítva legyen.


85

Alépítmények A partéli pillérek szolgálnak az ívek megtámasztására, ezért ezek erőteljes, merev vasbeton szerkezetek. A jeges árvíz lehetősége miatt az ívek acélszerkezete az árvízszint felettről indul. A nagy befogási igénybevételek és a jobb szerelhetőség miatt az ívek a pillérek belsejében lévő merev acélvázhoz kapcsolódnak. Az ártéri pillérek egy-egy sor cölöppel alapozott, hosszirányban hajlékony oszlopok. Erre azért van szükség, hogy a negatív reakciók lehetősége miatt lekötött felszerkezet hőmozgásából fellépő kényszererőket csökkentsük.

Felszerkezet A mederhíd két befogott főtartó ívből és a közéjük nagyszilárdságú rudakkal felfüggesztett merevítőtartóból áll. A ferde ívek nagyobb elmozdulásai miatt utóbbi a szokásosnál nagyobb hajlításokat kap. Ennek megfelelően szerkezeti magassága is nagyobb, ezt a könnyed megjelenésű rácsos tartóra bontással igyekeztünk ellensúlyozni. A kifelé döntött íveket önsúlyuk kifelé, a hasznos terhek befelé hajlítják, ami egyfajta stabilizálást ad. A kevéssé megdöntött ívek közötti „szűk” híd a kívánt esztétikai hatást nem éri el, a túlzott mértékben kifelé döntött íveknél pedig a statikai funkció lehetetlenül el. A dőlést 60°-ra választottuk, melynél az ív-önsúly függőlegesének és a befelé feszülő üzemi kábelerőknek az eredője közel az ív síkjába esik. A 120 m fesztávolságú ívek nyílmagassága 20 m. Az ívek 1300 mm átmérőjű csőszelvény keresztmetszetűek. A merevítőtartó egy 610 mm átmérőjű alsó gerinctartóból és az azzal összerácsozott 2 darab 406 mm átmérőjű felső peremtartóból áll. A pálya hengerelt hossz- és kereszttartó szelvényekből készülő tartórács. Az acélszerkezet teljes súlya 375 t. A nagyszilárdságú, 36–42 mm átmérőjű acélrudakkal tervezett felfüggesztések távolsága 6,0 m. A hídtengelyre merőlegesen csuklós kialakítású rudakat ilyen rendszerek gyártására szakosodott gyártó szállítja. A pálya hasznos szélessége 5,0 m. E méret normál körülmények között biztonságosan lehetővé teszi a gyalogosok és kerékpárosok kétirányú együttes forgalmát, rendezvények alkalmával pedig 10 000 fő/óra gyalogos átbocsátási kapacitást is kényelmesen megenged. A híd színe tört fehér, mely ugyancsak a könnyedséget, eleganciát hivatott hangsúlyozni.

A MEDERHÍD KERESZTMETSZETE Szerelés A mederhíd 2 darab mederjárom segítségével épül. A beemelt egységek hossza ezek kiosztásához igazodóan 32–40 m. Alapelv volt a helyszíni szerelési munkák minimalizálása, ezért az ív- és merevítőtartó-egységeket már a gyárban e hosszúságban állítják össze és hajón szállítják a helyszínre. A tervezett erőjáték biztosításához a helyszínen is az ún. „feszültségmentes” gyártási alakot kell összeállítani.

Gyalogosok dinamikus hatása A nagyszilárdságú építőanyagok fokozott alkalmazásával egyre inkább megjelentek olyan karcsú, könnyű szerkezetek, melyek a kisebb merevséggel járó nagyobb alakváltozások mellett dinamikus hatásokra is érzékenyek lehetnek. Ezzel

86

A híd szerelése

párhuzamosan előtérbe került a dinamikai viselkedés vizsgálata, számíthatósága. Ennek sok része még ma sem teljesen tisztázott, pedig a nagyobb fesztávolságú gyaloghidak tervezésének ez kulcskérdése. Utalhatunk például a 2000ben átadott londoni „Millennium” híd példájára, ahol nem várt oldalirányú kilengések jelentkeztek. A szerkezetek rezgéseinek vizsgálatánál legveszélyesebb a rezonancia jelensége. A gyalogoshidaknak igen sok sajátfrekvenciája van. Ha ezek bármelyike a gyalogos gerjesztés frekvenciájának közelébe esik, felléphet a rezonancia jelensége. A rezonancia „enyhébb esetekben” csak a hídon közlekedők komfortérzetét befolyásolja, komolyabb esetekben használhatósági vagy fáradási problémákat is okozhat, szélsőséges esetekben pedig a kialakuló nagy alakváltozásokon keresztül a híd tönkremeneteléhez is vezethet. Ha a szerkezet a rezonancia szempontjából kritikus tartományba esik, részletes számításokat kell végezni, melyek során igazolni kell, hogy: – a normál üzemi körülmények között várható függőleges gyorsulás az elfogadható határérték alatt marad; – vízszintesen nem lép fel a „lock-in” (beragadás: pl. Millennium híd!) hatás; – szándékos gerjesztés (pl. ugrálás) nem vezet a híd leszakadásához. A szerkezet anyagának namikus válaszokat – az súrlódással hővé alakul. a lengések csillapítására lapító elemek – mint ezt előirányoztuk.


csillapítása segít korlátozni a dielnyelt mozgási energia ugyanis Amennyiben ez nem elégséges, beépíthetők speciális lengéscsila szolnoki gyaloghíd esetében is

Szél gerjesztette dinamikus hatások Áramlásba helyezett testekre, így hídszerkezetekre és azok részeire áramlási erők hatnak. Különleges hidak esetében a karcsú szerkezet különösen érzékeny lehet különféle instabilitási problémákkal kapcsolatban, ezért a korrekt széldinamikai elemzés elengedhetetlen. A szél főbb gerjesztő hatásait az alábbiakban foglaljuk össze: – hosszirányban az egyenetlen földfelszín a szelet örvényessé, lökésszerűvé teszi, – keresztirányban: Kármán-féle légörvények okozta gerjesztés esetén test két oldalán felváltva örvények válnak le, melyek a testet oldalirányban mozgatják. Ha ez az örvényleválás periodikus, akkor a testet az állandó sebességű szél is rezgésre gerjesztheti. A táncolás esetén az áramlástanilag instabil szelvényeknél magának a körüláramlott testnek a mozgása hívja létre és vezérli azokat az erőket, amelyek fenntartják, ill. fokozzák a rezgést. A belebegés olyan öngerjesztett rezgés, amely a rudak elcsavarodásával kapcsolatban lép fel, mégpedig akkor, amikor a rúd csavarási rezgéshez kapcsolódóan a szélirányra merőleges hajlítási rezgést is végez. A tervezett szolnoki gyaloghíd különleges szerkezeti kialakítása is indokolta a részletes széldinamikai vizsgálat elvégzését. A pályaszerkezet esetében a belebegés és az örvénygerjesztés jelenthet problémát. A belebegésnél a hídpálya függőleges mozgása és a hossztengely körüli csavarodása kapcsolódhat időben, ezzel egy igen nagy amplitúdójú lengést eredményezve. Örvénygerjesztéskor a hídpályáról leváló örvények függőleges gerjesztő erőt adnak a merevítőtartóra, így egy rezonancia helyzet állhat elő. Az ívek kör keresztmetszetéből következően az örvénygerjesztés jelenthet szintén mértékadó dinamikus terhelési esetet. Meg kellett vizsgálni továbbá, hogy a két egymást követő ívtartó nem jelent-e valamilyen kedvezőtlen aerodinamikai interakciót és ezzel egy kedvezőtlenebb terhelési esetet. A kábeleknél is kedvezőtlen lehet az örvénygerjesztés, de fontos kérdés, hogy a ferde kábelelrendezés miatt már áramlástani szempontból ellipszis alakú kábelekre a táncolás nem jelent-e problémát.

A számításokat részben a szélcsatorna-kísérletekből, részben numerikus szimulációval meghatározott aerodinamikai együtthatókkal végeztük el. A szélcsatorna-kísérleteket a BME Áramlástan Tanszéke végezte el a híd három ismétlődő eleméből álló, 1:10 léptékű, 1,8 m hosszú szekciómodelljén.

Burkolat A mederhídon fa–műanyag kompozit anyagú pallóburkolat készül. Előnye, hogy anyagánál fogva a faburkolatnál tartósabb, kevésbé csúszásveszélyes és gombásodásnak, ill. rovarkártevőknek sincs kitéve, továbbá toxikus favédő anyagokat sem tartalmaz. A pálya tengelyében minden kereszttartóközben egy-egy kb. 50 x 150 cm méretű üvegpanel kerül beépítésre, mely mind nappal, mind éjszakai megvilágítással érdekes hatást keltve oldja a burkolat nagy homogén felületét.

A hídpálya építés közben

Korlátok A 1,5 méterenkénti acéloszlopok közötti vízszintes, rozsdamentes huzalokból álló korlátok síkját az esetleges felmászás megakadályozására enyhén befelé döntöttük. A felső kézléc faburkolattal készül, nagyobb mérete a kényelmes támaszkodás mellett lehetővé teszi a pályát világító lámpatestek elrejtését is. A tapasztalatok szerint az erőteljesebb kézléc-keresztmetszet a víz felett magasan vezetett pályán a közlekedők biztonságérzetét is növeli.

Világítás

A híd szekciómodellje a szélcsatornában

A hídon a pályát a korlát kézléceibe rejtett LED-es lámpatestek világítják meg. A híd díszkivilágításának legmarkánsabb eleme az ívek külső oldalain végigfutó fénypontsor. Az alkalmazott LEDes technika hosszú élettartamot garantál kis karbantartási igénnyel (a viszonylag nehezen hozzáférhető helyen lévő lámpatestek miatt ez nem elhanyagolható szempont). A pálya alatt elhelyezett fényvetők a rácsos szerkezet megvilágításán túl érdekes hatást eredményeznek a pályában elhelyezett üvegpanelek alsó megvilágításával is – a pályára átszűrődő fény egy „szentjánosbogár-csík”-ot hoz létre. Az ívek belső oldala a pilléreknél elhelyezett fényvetők által súroló megvilágítást kap, a hídon áthaladók ugyanis a külső fénypontsort a hídról nem látják.


87

épül a mozgássérültlift, a kerékpárút pedig falakon álló íves rámpán vezet le tovább a térre az iskola és a képtárgaléria épülete által alkotott öblözetben. A térről a liftnél, a parti töltés sétányáról pedig a mederhíd csatlakozásánál közvetlen lépcsőfeljárat is vezet a hídra a Szapáry utca vonalában kialakított tér tengelyében. A feljáróhidak perembordákkal merevített, monolit vasbeton lemezhidak. A folytatólagos hidak 9,0 m fesztávolságú nyílásokból állnak, szerkezeti magasságuk 55 cm.

ÖSSZEFOGLALÁS

Az ívek díszkivilágítása

FELJÁRÓHIDAK ÉS RÁMPÁK A mederhídhoz a tiszaligeti oldalon egy 90 m hosszú feljáróhíd csatlakozik, mely a Tiszaligeti sétány melletti ligetes területen építendő többfunkciós építmény tetejéről indul. Ide a kerékpárosok rámpán, a mozgássérültek liften, a gyalogosok pedig lépcsőn jutnak fel a sétány felől. A mederhídra az árvízvédelmi töltésről lépcsőn közvetlenül is fel lehet jutni. A város felőli oldalon hasonló, de csak 45 m hosszú feljáró épül a középiskola épületének vonaláig. E ponton

A gyalogos és kerékpároshidak egyre fontosabb szerepet játszanak városaink életében. Szolnokon hazai viszonylatban rendkívül rövid idő alatt – a pályázat kiírásától a megvalósításig csupán 3 év – megvalósul egy olyan híd, mely a csatlakozó terek újraszervezésével együtt a város életének egyik kulcspontja lehet. A mederhíd különleges acélszerkezete a statikai vizsgálatok mellett részletes dinamikai elemzést is kívánt. Mind a szerkezetek (nagy átmérőjű csőívek és függesztett térrács– rács merevítőtartó), mind a hídtartozékok (burkolatok, korlátok, világítás) kialakítása és részletei rengeteg érdekes és és nem szokványos feladatot jelentettek. Ilyen tervezési feladat nem sokszor adódik az ember életében, és a befektetett munka öröme mellett rengeteg egyéb élményt is ad: jó látni az összefogást egy közös cél érdekében, amely minden nehézségen át (egyedi szerkezetek gyártása és építése, pénzügyi és árvízi akadályok ellenére) segíti a megvalósulást.

88ÚJDONSÁG: VÍZVÁGÓ Acélszerkezetek 2010/4. szám GÉPEKHEZ GRÁNÁTHOMOK FORGALMAZÁSA.

Mobilitás a hegesztésben Itt a Caddy®Mig

család pIPSEP[IBUËBMJHLH pJQBSJNJOÍTÁHÓIFHFT[UÁT pTUSBQBCÅSËLJWJUFM pFHZG¹[JTÒ pFHZT[FSÓIBT[O¹MBU

Részletek:

www.esab.hu


89

Walter Lutz Képek: D. Holler CLOOS Schweisstechnik GmbH

TELJES GÁZZAL! Gyártási idő csökkentése a Siemens-turbinagyárban A Siemens cég a gázturbinák fejlesztésével meghódította világpiacot. A gázturbinák fontosabb és értékesebb elemeit a megkívánt állandó minőség érdekében a cég berlini üzemében gyártják. A világ szinte valamennyi földrészéről érkezett növekvő érdeklődés kielégítése és egyidejűleg a dolgozók terhelésének csökkentése érdekében a Siemens nagy teljesítményű gyártóberendezések beszerzését tűzte ki célul. A Siemens cég – hűen a cég filozófiájához – a rövidebb gyártási idő elérése és a humán munkafeltételek javítása érdekében a több tonna tömegű turbinaelemek gyártásához Cloos hegesztőrobotot vásárolt. A világszerte jelentkező energiaéhség miatt megnövekedett az érdeklődés a környezetbarát energia előállítási eljárások iránt. A nagy kapacitású hőerőműveknél az áramfejlesztés – például a Siemens berlini üzemében is gyártott – gázturbinákkal történik. A földgázban gazdag országok a gáz exportálása helyett inkább a gáz árammá történő átalakítását választják, és az így fejlesztett áramot adnák el külföldre. Ezzel összességében több pénzt kereshetnek, és a szállító országok infrastruktúrája is fejlődik. A legnagyobb Siemens-gázturbina 340 MW-ot képes előállítani, ezáltal ez a világ legnagyobb és legerősebb gázturbinája. Egy ilyen gázturbinával egy Hamburg méretű város áramellátását tudják biztosítani. A Siemens így az áramtermelés ezen területén piacvezető. Ennek megfelelően nagy az elvárás. A teljes portfóliójukat figyelembe véve jó három évre el vannak látva munkával. A közel 2000 dolgozót foglalkoztató Siemens cég, mely közel 100 éves technológiai múltra tekint vissza, a 70-es évektől gyárt gázturbinákat a világpiacra. A 30 tonna súlyú gázturbinák kb. 340 m hosszúságú sarok- és V varratait korábban kézzel hegesztették, amely igen nagy megterhelést jelentett a dolgozóknak. Emellett

szükség volt a gyártási minőség javítására annak érdekében, hogy az utómunka minél kevesebb legyen. Az eredmény számokban mérhető: a robotberendezés a hegesztési időt 114 óráról 80 órára csökkentette, az utómunka lecsökkent kb. 10%-ra (1. kép).

C oszlopon mozgó robotberendezés A maximum 4 méter átmérőjű és 2 m széles turbinaelem optimális hegesztéséhez a ROMAT® 350 típusú CLOOS robotot egy 10 m magas C oszlopra szerelték. A magassági, a keresztirányú és hosszirányú elmozdulás által, illetve egy forgatóasztal segítségével a csuklós robot a 30 tonna tömegű szerkezeti elem hegesztési varratainak mintegy 80%-át el tudja készíteni. A mechanikusan igen stabil ROMAT® robot forgócsuklós kivitelezése 6 szabadságfokú elmozdulást tesz lehetővé. A 350-es típushoz – a nagy tömegű turbinaelem optimális hozzáférhetősége céljából – tartozik még egy 2200 mm hatótávolsággal meghosszabbított 3. tengely. A dinamikus szervóhajtásnak köszönhetően a terhelhetőség 15 kg, az igen precíz, beépített hajtóművek 0,1 mm alatti visszaállási pontosságot szavatolnak. A 6 robottengely és a 12 külső tengely – így például a pozicionáló egységet is – egy ROTROL II. típusú vezérlés működteti (2. kép).

2. kép: A gázturbina nemesacélból készült gázkiáramló egysége 5 m átmérőjű és 30 tonna tömegű

1. kép: Közel 10 m magas C oszlopra erősítve dolgozik a robot; a hegesztési időt a kézi hegesztéshez képest 35 órával csökkentve

90

A Siemes cég CAD szerkezeti elem adattára alapján a CLOOS haigeri üzemében a robotberendezés tervezésével és gyártásával párhuzamosan a vezérlés programozásához szimulálták a hegesztési varratok helyzetét és kivitelezhetőségét. Ez egyértelműen csökkentette az üzembe helyezés idejét, mivel az eredeti elemen csak kevés programozási változtatást kellett elvégezni, figyelembe véve a különböző készülékek elhelyezését. A robotok és a pozicionálók oly rugalmasak, hogy a gyártási munka mintegy 20%-át kell csak kézzel végezni. Ehhez a Siemens egy különleges munkaállványt rendelt, ami a kiszolgáló személyzetet 6,5 m magasra tudja felemelni (3. kép).


Gyakorlórobot hegesztési kísérletekhez Annak érdekében, hogy a Siemens-munkatársak teljeskörűen felkészülhessenek egy új gyártási technológia alkalmazására, a CLOOS egy gyakorlórobotot bocsátott a dolgozók rendelkezésre, melyen elsajátíthatják a robot kezelését és az optimális paraméterek beállítását. Ez a képzés segítséget nyújt a robot gond nélküli üzembe állításához. A technológia megismerésének pozitív tapasztalatai vezették a Siemens céget arra, hogy a tesztrobotot megvásárolják, és ma már ezt a robotot is felhasználják a további hegesztési kísérletekhez és fejlesztésekhez (5. kép).

5. kép: A mikroprocesszor vezérlésű 600 A-es Quinto-hegesztőáramforrás, egy varratszenzor és a Duo-Drive huzalvezetés szavatolja az egyenletes varratminőséget

3. kép: A Siemens cég CAD szerkezeti elem adatbázisa alapján végezte el a ClOOS a robot off-line programozását

MAG hegesztési eljárás korrózióálló acélok biztonságos kötéséhez A 3 rétegű sarok és V-varratokat MAG eljárással hegesztették. Az optimális eredmények elérése céljából a CLOOS Duo Drive rendszer a varrattípusnak és a hegesztési sebességnek megfelelően képes változtatni a huzal-előtolási sebességet. Fentieken kívül a védőgázba pótlólagosan aktív gázkomponenst juttatnak be, hogy a hegesztett kötés a szigorú technológiai követelményeknek is megfeleljen. A Siemens 78% Ar + 20% CO2 + 2% He gázkeveréket használ a vastag falú, korrózióálló acélból készült turbinaelemek biztos kötéséhez. A varrat kezdetét tapintószenzor érzékeli. Az ívszenzor gondoskodik a varratkövetésről és vezérli a hegesztőfejet, így nem volt szükség többletköltséggel járó varrat-előkészítési és illesztési munkák elvégzésére (4. kép)

4. kép: A 6 szabadságfokú robottal nehezen hozzáférhető helyen lévő varratok is elkészíthetők, és a varratok 20%-át kell kézzel hegeszteni

A hegesztéshez szükséges nagyobb áramerősséget a Quinto GLC 603 típusú áramforrás szolgáltatja, maximum 600 A-es áramerősségig, amely megfelelő teljesítménytartalékot jelent. A jelleggörbék programozásához gyors szabályzás és egy mikroprozesszoros vezérlés áll rendelkezésre, amely a berendezést az anyagminőségnek és a hegesztési varratnak megfelelően, optimálisan állítja be. A robotot kezelő személy a gyártáshoz szükséges összes információt egy nagyméretű LCD képernyőn tudja áttekinteni. A paraméterlistát praktikus, kézzel működtethető potencióméterrel lehet egyszerűen és gyorsan tárolni (20 000 tárhely áll rendelkezésre). Az egyszer már programozott minőség tetszőlegesen lehívható.

15 percnyi üzem teljes terheléssel A Siemens 68–340 MW teljesítményű gázturbinákat gyárt. Egy 340 MW típusú, 13 m hosszú és 5 m magas gázturbina súlya 440 tonna (6. kép). A gázturbinák előnye – ellentétben a szén- és atomerőművekkel – a nagy hatásfok és a jó szabályozhatóság. Egy ilyen erőmű csak 15 percnyi működést tesz lehetővé teljes terhelés mellett. Ehhez társul a generátor, mint a turbina főtengelyét meghajtó motor. Ezáltal a többfokozatú kompresszor, a számos, nagy pontosságú turbinalapát által adott nyomású levegőt tud előállítani; a legnagyobb fordulatszám eléréséig a turbina újra és újra meghajtja a generátort. A közel 600 °C-os kiáramló forró gáz a hőcserélő útján vízgőzt állít elő, ami egy hozzákapcsolt gőzturbinában áramot állít elő. A gőzturbina hatásfoka majdnem 40%-os, mely ezáltal az összhatásfokot 60%-ra növeli. Fentieken kívül a Siemens-turbina relatív érzéketlen az alkalmazott primer energiahordozókra, így különböző minőségű gázt vagy olajat lehet az áram előállításához felhasználni. Így például a kokszból kinyert gázt is fel lehet erre a célra használni.

6. kép: Az SGT5-4000F Siemens gázturbina összeállítási nézete (© Siemens AG, Foto: Martin Adam).


91

Madár Pál ügyvezető igazgató KEMATECHNIK Mérnökiroda Kft.

MONTI HUZALTÜSKÉS FELÜLETTISZTÍTÓ TECHNOLÓGIA A felülettisztítás már eddig is széles palettáján egy új eljárás került kidolgozásra általános ipari felhasználásra. Ez a huzaltüskés felülettisztítási technológia. A technológiát megvalósító MONTI – INDUSTRIAL kéziszerszám kizárólagos magyarországi forgalmazója a KEMATECHNIK Mérnökiroda Kft. A felület tisztítását egy speciális kialakítású huzaltüskékből álló szerszám végzi, amely egy kézi hajtóegységbe van befogva. A huzaltüske hegyezett-csiszolt, U alakban speciálisan meghajlított. A huzaltüskék egymás mellett szorosan egy rugalmas gyűrűben kerülnek rögzítésre oly módon, hogy az előre hajlított, hegyes részeik egy irányába állnak. Ez képez egy hengeres szerszámot. A huzaltüskés szerszám kétféle méretben áll rendelkezésre, 23 és 11 mm szélességű munkafelülettel. Anyaga igazodik a megmunkált munkadarab anyagához, lehet rugóacél – szénacél vagy rozsdamentes acél (1.4310) minőségben. A hajtóegységre szerelt hengeres szerszám a beleépített huzaltüskék segítségével végzi el a felülettisztítást, megmunkálást. A magas fordulatszámon dolgozó szerszámon az előre hajlított huzaltüskék mindig a forgásirányba állnak. A fejen lévő gyorsító csap segítségével felgyorsulnak és ezzel a növelt sebességgel csapódnak a felületbe. A becsapódás a szemcseszórási effektust produkálja, mind a felülettisztaság, mind a felületi érdesség tekintetében. A technológia fő előnye abban áll, hogy egyszerű és gazdaságos, minimális előkészületet, felkészülést igényel. A

1. kép: A forgásirányba álló huzaltüskék és a gyorsító csapos felgyorsítás

2. kép: Gyorsfelvétel az eljárásról – 30 000 kép/s; 0,0003 s

92

3. kép: MONTI – Az új felülettisztító technológia

4. kép: Minimális a porképződés munka közben a MONTI technológiával

korrózió, egyéb szenynyeződések és bevonatok eltávolítása minimális por- és szenynyeződéskeletkezéssel jár. Amennyiben a keletkező minimális leválasztott szennyeződést össze kell gyűjteni, alkalmazni kell a rendszerhez kialakított elszívó csatlakozó egységet.

A MONTI huzaltüskés felülettisztító technológia jellemzői • Korrózió, cunder és egyéb bevonat eltávolítása, Sa 2,5 – Sa 3 felülettisztaság biztosításával DIN EN ISO 8501-1 szabványnak megfelelően. • 120 μm (Rz) felületi érdesség előállítható 40–120 μm Rz érdesség érhető el minden fémes felületen. • Felülettulajdonságok javítása – a kezelés hatására a felület ellenállóbb lesz a repedéskeletkezéssel, fáradással és a feszültségkorrózióval szemben is. • Alacsony hőképződés. • Nem melegszik sem a munkadarab, sem a huzaltüske – nincs hő okozta felületi károsodás. • Környezetbarát. • Alkalmazásakor nincs környezetszennyezés, porképződés. A leválasztott anyag minimális mennyiség, egyszerűen összegyűjthető. • Az energiafelhasználás alacsony.

További jellemzők, előnyök • Nincs kezelendő szemcse, veszélyes hulladék. • Szemcse és berendezés szállítási költsége nem merül fel. • Gyorsan üzembe helyezhető, párhuzamosan több helyszínen egyidejűleg alkalmazható. • Folyamatos, tartós üzemelésre alkalmas. • Alacsony vibrációval működik. • Nem szükséges drága védőruházat, elegendő a standard szemüveg, kesztyű. • Könnyű, ergonomikus kialakítása folyamatos munkavégzést tesz lehetővé. • Alacsony zajszint 83,2 dB(A). • Csekély szikraképződésével ATEX megfelelőség (ATEX 94/9/EC – 2. Kategória)

A MONTI huzaltüskés szerszám kétféle hajtással áll rendelkezésre 1. Pneumatikus – MBX® Bristle Blaster® Industrial Pneumatic • A szabadalmaztatott léghűtéses rendszer biztosítja a huzaltüskék hűtését, mely növeli annak élettartamát. • A szabadalmaztatott gyorsító rendszer biztosítja a 40–120 μm közötti felületi érdesség elérését. Ezt minden fémes anyagon, acélon, rozsdamentes acélon és más fémeken el tudjuk érni. Ezzel egy időben DIN EN ISO 8501-1 szerinti Sa 2,5 – Sa 3 felülettisztaság is biztosítva lesz, azonos minőség, mint a hagyományos sűrített levegős eljárásnál.


A speciálisan kialakított hajtómű már 2300 min-1 fordulatszámon leadja a szükséges forgatónyomatékot. Mindezt 1,2 kg tömeggel. A berendezés üzembiztos, egyszerűen kezelhető, flexibilis alkalmazást garantál. Különösen olyan helyeken előnyös és gazdaságos az alkalmazása, ahol más tisztítótechnológiák nem jöhetnek szóba. Műszaki adatok: Tömeg

1,2 kg 0–3500 min-1

Fordulatszám Szükségel sűrített levegő csatlakozás

3/8" ID (9,5 mm)

Min. szükséges nyomás Átlagos levegőfelhasználás

6,2 bar/90 psi 0,5 m3/min. (17,5 CFM)

Vibráció

2 m/sec2 (EN ISO 8662-1; 8662-4)

Zajszint

83 dB (DIN 45635-21; ISO 3744)

2. Elektromos – MBX® Bristle Blaster® Industrial Electric • A MONTI elektromos működtetésű berendezése a karcsú, hosszúkás építési módjával egyszerű kezelést biztosít. • A szabadalmaztatott gyorsító rendszer biztosítja a 40–120 μm közötti felületi érdesség elérését. Ezt minden fémes anyagon, acélon, rozsdamentes acélon és más fémeken el tudjuk érni. Ezzel egy időben DIN EN ISO 8501-1 szerinti Sa 2,5 – Sa 3 felülettisztaság is biztosítva lesz, azonos minőség, mint a hagyományos sűrített levegős eljárásnál. A speciálisan kialakított hajtómű már 2300 min-1 fordulatszámon leadja a szükséges forgatónyomatékot. Mindezt 2,3 kg tömeggel. A berendezés üzembiztos, egyszerűen kezelhető, flexibilis alkalmazást garantál. Különösen olyan helyeken előnyös és gazdaságos az alkalmazása, ahol más tisztítótechnológiák nem jöhetnek szóba. Műszaki adatok: Tömeg

2,3 kg

Teljesítmény

550 W

Feszültség

230 V / 120 V 0–3200 min-1

Fordulatszám Vibráció Zajszint

5. kép: A pneumatikus kivitel, az elszívó csatlakozó egységgel

• professzionális felülettisztítás • felületkezelés • festés

2,8

m/sec2

(EN ISO 8662-1; 8662-4)

82 dB (DIN 45635-21; ISO 3744)

A technológiával kapcsolatos felmerült kérdéseiket a KEMATECHNIK Mérnökiroda Kft szakemberei szívesen megválaszolják.

Kellemes karácsonyi ünnepeket és boldog új évet kívánunk minden kedves partnerünknek!

FELÜLETKEZELŐ SZAKKÖZPONT KEMATECHNIK Mérnökiroda Kft. INNOMONTAGE Vállalkozó Kft. 1222 Budapest, Nagytétényi út 100–102. Tel.: +36 1 208-5524, Fax: +36 1 371-1381 [email protected] [email protected] www.kematechnik.hu www.innomontage.hu


93

1239 Budapest, Grassalkovich út 255.

94

Tel.: +36 1 287 3966

Fax: +36 1 285 9200


www.hegpont.hu


95

MEGR EN DELÔL AP

H H II R R D D E E TT É É S S 1 oldal (A/4) színes: MAGÉSZ tagoknak 100 000 Ft+áfa külsô cégeknek 140 000 Ft+áfa

Elôfizetésben megrendelem a MAGÉSZ Acélszerkezetek címû folyóiratot

példányban.

Elôfizetési díj: 1 évre 8000 Ft+áfa és postaköltség.

1/2 oldal (A/5) színes: MAGÉSZ tagoknak 50 000 Ft+áfa külsô cégeknek 70 000 Ft+áfa

Nagy József Telefon: 06 20 468-4680 Telefon/fax: 06 25 581-623 E-mail: [email protected]

Azon partnereink részére, akik minden számban hirdetnek (4 db/év), 10% kedvezményt adunk.

Megrendelô: Cím: Telefon/fax/e-mail: Kelt:


w w w. m a g e s z . h u

P.H. aláírás A megrendelôlapot

MAGÉSZ 1161 Budapest, Béla utca 84. Tel./fax: 1/405-2187 címre kérjük.

96

Kiadja a Magyar Acélszerkezeti Szövetség 1161 Budapest, Béla u. 84. Tel./fax: (1) 405-2187, E-mail: [email protected] Felelôs kiadó: Markó Péter Felelôs szerkesztô: Dr. Csapó Ferenc A szerkesztô munkatársa: Nagy József ISSN: 1785-4822 Készült: TEXT Nyomdaipari Kft. Dunaújváros, Papírgyári út 49., 2401 Pf. 262 Telefon: (25) 283-019, Fax: (25) 283-129, E-mail: [email protected]


STABILAN A KÉSZ Csoport a megalapítása óta eltelt 27 évben számtalanszor bizonyította proﬁzmusát itthon és külföldön egyaránt. A cég speciális berendezésekkel felszerelt, mintegy 25.000 négyzetméter alapterületű kecskeméti gyártóbázisa Magyarország és Európa egyik legmodernebb acélszerkezet gyártó központja, kapacitása meghaladja az évi 12.000 tonnát. Megvalósult projektjeink és speciális technológiai szerkezeteink stabil minőséget biztosítanak partnereink számára a világ bármely pontján.

Megbízható szerkezet – stabil kapcsolat

KÉSZ Ipari Gyártó Kft. 6000 Kecskemét, Izsáki út 6. tel.: 76/515-200, fax: 76/801-535 e-mail: [email protected] • www.keszgyarto.hu

Magyar Acélszerkezeti Szövetség lapja Journal of the Hungarian Steel Structure Association

Recommend Documents